Азот- це основний поживний елемент для всіх рослин: без азоту неможливе утворення білків і багатьох вітамінів, особливо вітамінів групи В. Найбільш інтенсивно рослини поглинають і засвоюють азот у період максимальної освіти та росту стебел і листя, тому нестача азоту в цей період позначається насамперед на зростанні рослин: послаблюється зростання бічних пагонів, листя, стебла і плоди мають менші розміри, а листя стає блідо-зеленим або навіть жовтуватим. При тривалому гострому нестачі азоту блідо-зелене забарвлення листя набуває різних тонів жовтого, помаранчевого і червоного кольору залежно від виду рослин, листя висихає і передчасно опадає, що обмежує утворення плодів, знижує врожай і погіршує його якість, при цьому у плодових культур гірше визріває. і не набувають нормального забарвлення плодів. Так як азот може використовуватися повторно, його недолік проявляється в першу чергу на нижньому листі: починається пожовтіння жилок листа, яке поширюється до його країв.
Надмірне і особливо одностороннє азотне харчування також уповільнює дозрівання врожаю: рослини утворюють надмірно багато зелені на шкоду товарній частині продукції, у корені-і бульбоплодів відбувається виростання в бадилля, у злаків розвивається вилягання, в коренеплодах знижується вміст цукрів, у картоплі - крохмалю, а овочевих і баштанних культурах можливе накопичення нітратів вище за гранично допустимі концентрації (ГДК). При надлишку азоту молоді плодові дерева бурхливо ростуть, початок плодоношення відсувається, затягується зростання пагонів і рослини зустрічають зиму з деревою, що не визріла.
За вимогливістю до азоту овочеві рослини можна поділити на чотири групи:
перша -дуже вимогливі (кольорова, брюссельська, червонокачанна та білокачанна пізня капуста та ревінь);
друга -вимогливі (китайська та білокачанна рання капуста, гарбуз, цибуля-порей, селера та спаржа);
третя -середньовимогливі (листова капуста, кольрабі, огірки, качаний салат, рання морква, столовий буряк, шпинат, томати та цибуля);
четверта -маловимогливі (квасоля, горох, редис і цибуля на перо).
Забезпеченість ґрунту та рослин азотом залежить від рівня родючості ґрунту, який насамперед визначається за кількістю перегною (гумусу) – органічної речовини ґрунту: чим більше у ґрунті органічної речовини, тим більший загальний запас азоту. Найбільш бідні азотом дерново-підзолисті ґрунти, особливо піщані та супіщані, найбільш багаті - чорноземи.
95 % сухої маси рослинних тканин складають чотири елементи - С, О, Н,N, звані органогенами .
5 % припадає на зольні речовини - мінеральні елементи, вміст яких зазвичай визначають у тканинах п ослі спалюванняорганічні речовини рослин.
Зміст золи залежить від виду та органу рослин, умов вирощування. У насіннівміст золи становить у середньому 3 % , в коріння та стебла –4…5 , в листі –5…15 % . Найменше золи в мертвих клітинах деревини (близько 1%). Як правило, чим багатший грунт і чим сухіший клімат, тим більше в рослинах вміст зольних елементів.
Рослини здатні поглинати із довкілля практично всі елементи періодичної системи Д. І. Менделєєва. Причому багато елементів накопичуються в рослинах у значних кількостях і включаються до природного кругообігу речовин. Однак для нормальної життєдіяльності рослинного організму потрібнолише невелика група елементів, званихпоживними .
Поживними речовинаминазиваються речовини, необхідних життя організму.
Елемент вважаєтьсянеобхідним , якщо його відсутністьне дозволяє рослині завершити свій життєвий цикл ; нестача елементавикликає специфічні порушення життєдіяльності рослини, що запобігають або усуваються внесенням цього елемента; елементбезпосередньо бере участь у процесах перетворення речовин та енергії , а чи не діє рослина побічно.
Необхідність елементівможна встановити тільки при вирощуванні рослин на штучних живильних середовищах - у водних та піщаних культурах. Для цього використовують дистильовану воду або хімічно чистий кварцовий пісок, хімічно чисті солі, хімічно стійкі судини та посуд для приготування та зберігання розчинів.
Найточнішими вегетаційними дослідами встановлено, що до необхідних для вищих рослин елементів належать 19 елементів: З ( 45 %), Н(6,5%) та Про 2 (42%) (засвоюваних у процесі повітряного живлення) + 7 (N, P, K, S, Ca, Mg, Fe) + Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Na, Si, Co.
Всі елементи, залежно від їхнього вмісту в рослинах, ділять на 3 групи: макроелементи, мікроелементи та ультромікроелементи.
Макроелементи містяться в кількості від цілих до десятих і сотих часток відсотка: N, Р,S, К, Са,Mg; мікроелементи - від тисячних до 100-тисячних часток відсотка: Fe, Мn, Зu, Zn, В, Мо.
Знеобхідний обовимдля симбіотичної фіксації N , Naпоглинається у відносно високих кількостях бурякомі необхідний рослинам, пристосованим до засолених ґрунтів) , Siу великих кількостях зустрічається у соломі злаківі необхідний для рису,Clнакопичують мохи, хвощі, папороті.
Макроелементи, їх засвоювані сполуки, роль та функціональні порушення при нестачі в рослині
Значення елемента визначається роллю, що він виконує самостійно чи складі інших органічних сполук. Не завжди високий зміст свідчить необхідність того чи іншого елемента.
Азот(біля 1,5 % СМ) входить до складу білків, нуклеїнових кислот, ліпоїдних компонентів мембран, фотосинтетичних пігментів, вітамінів та ін.вухих життєво важливих сполук.
Основними засвоюваними формамиNє іони нітрату (NO 3- ) і амонію (NH 4+ ) . Вищі рослини здатні також засвоювати нітритита водорозчинні N-містятьорганічні сполуки ( амінокислоти, аміди, поліпептиди та ін..). У природних умовах ці сполуки рідко бувають джерелом живлення, оскільки їх вміст у ґрунті, як правило, дуже мало.
Нестача N гальмує зрістрослин. Одночасно знижується розгалуження коренів, але співвідношеннямаси коренів та надземної системи може збільшуватися. Це призводить до зменшення площі фотосинтетичного апарату та скорочення періоду вегетативного зростання (раннє дозрівання)що знижує фотосинтетичний потенціал та продуктивність посіву.
Недолік N а викликає також серйозні порушення енергетичного обміну(гірше використовують світлову енергію, так як знижується інтенсивність фотосинтезу, раніше настає світлове насичення, а компенсаційна точка знаходиться при вищій інтенсивності світла, інтенсивність дихання може зростати, але зменшуються сполучення окислення з фосфорилюванням), зростають енергетичні витрати на підтримку структури цитоплазми).
N-е голодування впливає на водний режим(знижує водоутримуючу здатність рослинних тканин, так як зменшує кількість колоїдносв'язаної води, знижується можливість позаустьичного регулюваннятранспірації та зростає водовіддача). Тому низький рівень N-ого харчування не лише знижує врожай, а й зменшує ефективність використання водипосівом.
Зовнішні ознаки голодування : Блідо-зелене, жовте забарвлення листя, помаранчеві, червоні тони, висихання, некрози, низькорослість і слабке кущіння, з'являються ознакиксероморфізму (Дрібнолистість).
Фосфор (0,2-1,2 % РМ). Pпоглинається та функціонує у рослині тільки в окисленій формі - у вигляді залишків ортофосфорної кислоти (PO 4 3-).
P- обов'язковий компонент таких найважливіших сполук, як ПК, фосфопротеїдів, фосфоліпідів, P-них ефірів цукрів, нуклеотидів, що беруть участь в енергетичному обміні (АТФ, НАД, ФАД та ін), вітамінів.
P-ний обмін зводиться до фосфорилювання та трансфосфорилування. Фосфорилювання - це приєднання залишку P-ної кислоти до будь-якої органічної сполуки з утворенням ефірного зв'язку, наприклад фосфорилювання глюкози, фруктозо-6-фосфату в гліколізі. Трансфосфорилювання - це процес, при якому залишок P-ної кислоти переноситьсявід однієї органічної речовини на іншу. Значення утворених у своїй P-органічних сполук величезно.
Нестача Pвикликає серйозні порушення синтетичних процесів, функціонування мембран, енергетичногообміну.
Зовнішні ознаки голодування : синьо-зелене забарвлення з пурпуровим або бронзовим відтінком (затримка синтезу білків і накопичення цукрів), дрібне вузьке листя,коренева система буріє , слабо розвивається, кореневіволоски відмирають . Зупиняється зростання рослин , затримується дозрівання плодів.
Сірка (0,2-1,0 % РМ). Надходить у рослину в окисленій формі, у вигляді аніону SO 4 2- . В органічні сполуки Sвходить тільки у відновленій формі - у складі сульфгідрильних груп (-SH) та дисульфідних зв'язків (-S-S-). Відновлення сульфату відбувається переважно у листі. Відновлена Sможе знову переходити до окисленої функціонально неактивної форми. У молодому листі S в основному знаходиться у складі органічних сполук, а в старих накопичується у вакуолях у вигляді сульфату.
Sє компонентом найважливіших біологічних сполук - коензиму Аі вітамінів(тіаміну, ліпоєвої кислоти, біотину), що відіграють важливу роль у диханні та ліпідному обміні.
Кофермент А (S утворює макроергічний зв'язок) постачає ацетильний залишок (СН 3 СО-S- KoA) цикл Кребса або для біосинтезу жирних кислот, сукцинільний залишок для біосинтезу порфіринів. Ліпоєва кислота і тіамін входять до складу ліпотіаміндифосфату (ЛТДФ), що бере участь уокисному декарбоксилюванні ПВК та -кетоглютарової.
Багато видів рослин у малих кількостях містять леткі сполуки S (сульфоксиди входять до складу фітонцидівцибулі та часнику). Представники сімейства Хрестоцвіті синтезують сірковмісні гірчичні олії.
Sбере активну участь у численних реакціях обміну речовин. Майже все білкимістять сірковмісні амінокислоти - метіонін, цистеїн, цистин. Функції Sу білках:
участь HS-груп та -S-S-зв'язків у стабілізації тривимірної структури білків та
утворення зв'язків з коферментами та простетичними групами.
Поєднання метильної та HS-групи обумовлює широку участь метіоніну в освіті АЦ ферментів.
З цієї амінокислоти починається синтез усіх поліпептидних ланцюгів.
Інша найважливіша функція Sв рослинному організмі, заснована на оборотному переході 2(-SH) = -HS-SH- полягає в підтримці певного рівня окислювально-відновного потенціалув клітці. До сірковмісних окислювально-відновних систем клітини відносяться цистеїн = цистині система глутатіону (є трипептидом - складається з глутамінової, цистину або цистеїну та гліцину). Його окислювально-відновні перетворення пов'язані з переходом -S-S-груп цистину в HS-групи цистеїну.
Нестача S гальмує білковий синтез, знижує фотосинтез та швидкість росту рослин, особливо надземнийчастини.
Зовнішні ознаки голодування : побіління, пожовтіння листя (молодих).
Калій(біля 1 % РМ). У рослинних тканинах його набагато більше, ніж інших катіонів. Зміст Kу рослинах у 100-1000вкотре перевершує його рівень у зовнішньому середовищі. Kнадходить і в рослину у вигляді катіону К+.
K не входить до жодної органічної сполуки. У клітинах він присутній в основному в іонній формі та легко рухомий. У найбільшій кількості K зосереджений у молодих зростаючих тканинах, що характеризуються високим рівнем обмінуречовин.
Функції :
участь у регуляції в'язкості цитоплазми, в підвищення гідратації її колоїдіві водоутримуючої здатності,
служить основним протиіоном для нейтралізації негативних зарядівнеорганічних та органічних аніонів,
створює іонну асиметрію та різницю електричних потенціалівна мембрані, тобто забезпечує генерацію біоструміву рослині
є активатором багатьох ферментів, він необхідний для включення фосфату в органічні сполуки, синтезу білків, полісахаридів та рибофлавіну - компонента флавінових дегідрогеназів. Kособливо необхідний для молодих, активно зростаючих органів та тканин.
бере активну участь у осморегуляції, (відкриванні та закриванні продихів).
активує транспорт вуглеводіву рослині. Встановлено, що високий рівень цукру у зрілих ягодах винограду корелює із накопиченням значних кількостейK та органічних кислот у соку незрілих ягід та з наступним виходомK при дозріванні.Під впливом K збільшується накопичення крохмалюу бульбах картоплі, цукрозиу цукровій буряках, моносахаридівв плодах та овочах, целюлози, геміцелюлоз та пектинових речовину клітинних стінкахрослин.
В результаті підвищується стійкість злаків до вилягання, до грибних та бактеріальних захворювань .
При дефіциті K знижується функціонування камбію, порушуються процеси поділу та розтягування клітин, розвиток судинних тканин, зменшується товщина клітинної стінки, епідермісу. В результаті вкорочування міжвузлів можуть утворитися розеткові форми рослин. Знижується продуктивність фотосинтезу (за рахунок зменшення відтоку асимілятівз листя).
Кальцій (0,2 % РМ). Надходить у рослину як іона Са 2+ . Накопичується у старих органахта тканинах. При зниженні фізіологічної активності клітин Ca з цитоплазми переміщається у вакуоль і відкладається у вигляді нерозчинних сполук щавлевої, лимонної та ін.кислот. Це значно знижує рухливість Caу рослині.
Велика кількість Caпов'язано з пектиновими речовинами клітинної стінкита серединної платівки.
Роль іонів Са :
стабілізація структури мембран, регуляція іонних потоківта участь у біоелектричних явищах. Са багато міститься у мітохондріях, хлоропластах та ядрах, а також у комплексах з біополімерами прикордонних мембран клітини.
участь у катіонообмінних процесах докорінно(поряд із протоном водню приймає активне участь у первинних механізмах надходження іоніву клітини кореня).
сприяє усуненню токсичності надлишкових концентрацій іонівNH 4+ , Al , Mn , Fe , підвищує стійкість до засолення,(обмежує надходження інших іонів),
знижує кислотність ґрунту.
участь у процесах рухуцитоплазми (структурна перебудова актоміозиноподібних білків), оборотні зміни її в'язкості,
визначає просторову організацію цитоплазматичних ферментних систем(наприклад, ферментів гліколізу),
активування ряду ферментів ( дегідрогеназ, амілаз, фосфотаз, кіназ, ліпаз)- визначає четвертинну структуру білка, бере участь у створенні містків у фермент-субстратних комплексах, впливає на стан алостеричних центрів).
визначає структуру цитоскелету - регулюють процеси складання-розбирання мікротрубочок, секреції компонентів клітинної стінкиза участю везикул Гольджі.
Комплекс білка з Ca активує багато ферментних систем: протеїнкінази, транспортну Са-АТФ-азу, АТФ-азу актоміозину.
Регуляторна дія Са на багато сторін метаболізму пов'язана з функціонуванням специфічного білка - кальмодуліну . Це кислий (ІЕТ 3,0-4,3) термостабільний низькомолекулярний білок. За участю кальмодуліну регулюється концентрація внутрішньоклітинногоCa . Комплекс Са-кальмодулін контролює складання мікротрубочок веретена, утворення цитоскелету клітини та формування клітинної стінки
При нестачі Ca (на кислих, засолених грунтах та торфовищах) в першу чергу страждають на меристематичні тканиниі коренева система.У клітин, що діляться не утворюються клітинні стінки, в результаті виникають багатоядерні клітини. Припиняється утворення бічних коренів та кореневих волосків. Нестача Ca викликає також набухання пектинових речовин, що приводить до ослизненню клітинних стінок і загниваннюрослинних тканин.
Зовнішні ознаки голодування : коріння, листя, ділянки стебла загнивають і відмирають, кінчики і краї листя спочатку біліють, потім чорніють, викривляються і скручуються.
Магній(біля 0,2 % РМ). Особливо багато Mg в молодихзростаючих частинах рослини, а також в генеративнихорганах та запаснихтканинах.
Надходить у рослину у вигляді іона Mg 2+ і, на відміну від Ca,має порівняно високою рухливістю. Легка рухливість Mg 2+ пояснюється тим, що майже 70 % цього катіону в рослинах пов'язано з аніонами органічних та неорганічних кислот.
Роль Mg :
входить в склад хлорофілу(біля 10-12 % Mg),
є активатором ряду ферментних систем (РДФ-карбоксилази, фосфокіназ, АТФ-аз, єнолаз, ферментів циклу Кребса, пентозофосфатного шляху, спиртового та молочнокислого бродіння), ДНК- та РНК-полімерази.
активує процеси транспортування електронів при фотофосфорилуванні.
необхідний для формування рибосом та полісом, для активації амінокислот та синтезу білків.
бере участь у освіті певної просторової структури ПК.
посилює синтез ефірних олій, каучуків.
запобігає окисленню аскорбіновою кислотою (утворюючи комплексне з'єднання з нею).
Нестача Mg призводить до порушенняP- ного, білковогоі вуглеводногообмінів. При магнієвому голодуванні порушується формування пластид: грани злипаються, розриваються ламели стреми.
Зовнішні ознаки голодування : листя по краях має жовтий, помаранчевий, червоний колір (мармурове забарвлення). Згодом розвиваються хлороз та некрозлистя. Характерним є смугастість листя у злаків (хлороз між жилками, що залишаються зеленими).
Залізо (0,08 %) . Надходить у рослину у вигляді Fe 3+ .
Залізо входить до складу ЕТЦ фотосинтетичного та окисного фосфорилювання(цитохромів, ферредоксину), є компонентом ряду оксидаз(цитохромоксидази, каталази, пероксидази). Крім того, залізо є складовою ферментів, що каталізують синтез попередників хлорофілу(Амінолевулінової кислоти та протопорфіринів).
Рослини можуть включати Fe у запасні речовини. Наприклад, у пластидах міститься білок феритин, що має залізо (до 23% СМ) у негемінній формі.
Роль Fe пов'язана з його здатністю до оборотним окислювально-відновним перетворенням(Fe 3+ - Fe 2+) та участі у транспорті електронів.
Тому недолік Fe викликає глибокий хлорозв листі, що розвивається (може бути зовсім білим), і гальмуєнайважливіші процеси енергообміну - фотосинтез та дихання.
Кремній() міститься в основному в клітинних стінках.
Його недолік може затримати зростання злаків (кукурудза, овес, ячмінь) та дводольних (огірки, томати, тютюн). Нестача репродуктивного періоду викликає зменшення кількості насіння. При нестачі Si порушується ультраструктура клітинних органел.
Алюміній() особливо важливий для гідрофітів, його накопичують папаратники та чай.
Нестача викликає хлороз.
Надлишок токсичний (пов'язує Pі призводить до P-ному голодуванню).
Про те, як визначити який елемент живлення не вистачає вашим рослинам, читайте у статті .
Азот
Входить до складу білків, ферментів, нуклеїнових кислот, хлорофілу, вітамінів, алкалоїдів. Рівень азотного харчування визначає інтенсивність синтезу білка та інших азотистих органічних сполук у рослинах і, отже, ростові процеси. Нестача азоту особливо різко позначається на зростанні вегетативних органів.
Недолік азоту в рослин може виявлятися всіх типах грунтів. Особливо це проявляється провесною, коли внаслідок низької температури грунту процеси мінералізації та утворення нітратів протікають слабо. Найчастіше недолік азоту спостерігається на піщаних, супіщаних та суглинистих дерново-підзолистих ґрунтах, червоноземах та сіроземах.
Ознаки нестачі азоту виявляються дуже чітко різних стадіях розвитку. Загальними та основними ознаками нестачі азоту у рослин є: пригнічений ріст, короткі та тонкі пагони та стебла, дрібні суцвіття, слабка облистяність рослин, слабке розгалуження та слабке кущіння (у злаків), дрібне, вузьке листя, забарвлення їх блідо-зелене, хлоротичне. Зміна забарвлення листя може бути викликана й іншими причинами, крім нестачі азоту. Пожовтіння нижнього листя буває при нестачі вологи в ґрунті, а також при природному старінні та відмиранні листя. При нестачі азоту посвітлення та пожовтіння забарвлення починається з жилок та прилеглої до них частини листової пластинки; частини листа, віддалені від жилок, можуть зберігати ще світло-зелене забарвлення. На листі, пожовклому від нестачі азоту, зазвичай, немає зелених жилок. При старінні ж листя пожовтіння їх починається з частини листової пластинки, розташованої між жилками, а жилки і тканини біля них зберігають ще зелене забарвлення.
У деяких рослин (картопля, буряк) при внесенні калійних добрив, особливо низькопроцентних (сильвініт, сіль), спостерігається загальне посвітлення листя. Але в цьому випадку може не бути припинення росту рослин, зменшення утворення нових пагонів, потоншення стебел і зменшення розмірів молодого листя, як при нестачі азоту. При нестачі азоту посвітлення забарвлення починається з старішого, нижнього листя, яке набуває жовтого, помаранчевого і червоного відтінків. Це забарвлення переходить далі і на молодше листя, може виявлятися і на черешках листя. Листя при нестачі азоту опадає передчасно, дозрівання рослин прискорюється.
Азотне голодування рослин найчастіше виникає на кислих ґрунтах та в місцях, де використовується тотальне задерніння ділянки. Азотні добрива не вносять під культури у другій половині вегетації, використовують їх переважно навесні.
Фосфор
Відіграє важливу роль у процесах обміну енергії в рослинних організмах. Енергія сонячного світла в процесі фотосинтезу та енергія, що виділяється при окисленні раніше синтезованих органічних сполук у процесі дихання, акумулюється в рослинах у вигляді енергії фосфатних зв'язків у так званих макроергічних сполук, найважливішою з яких є аденозинтрифосфорна кислота (АТФ). Накопичена в АТФ енергія використовується для всіх життєвих процесів росту та розвитку рослини, поглинання поживних речовин із ґрунту, синтезу органічних сполук, їх транспорту. При нестачі фосфору порушується обмін енергії та речовин у рослинах.
Особливо різко дефіцит фосфору позначається в усіх рослин освіти репродуктивних органів. Його недолік гальмує розвиток та затримує дозрівання, викликає зниження врожаю та погіршення якості продукції.
Недолік фосфору у рослин може бути на всіх ґрунтах, але найчастіше проявляється на кислих ґрунтах, багатих рухомими формами алюмінію та заліза, дерново-підзолистих та червоноземах. Нестачу фосфору на вигляд рослин визначити важче, ніж недолік азоту. При нестачі фосфору спостерігається ряд таких же ознак, як і при нестачі азоту, - пригнічений ріст (особливо у молодих рослин), короткі і тонкі пагони, дрібні листя, що передчасно опадає. Однак є і суттєві відмінності - при нестачі фосфору забарвлення листя темно-зелене, блакитне, тьмяне. При сильному нестачі фосфору в фарбуванні листя, черешків листя і колосків з'являються пурпурові, а в деяких рослин - фіолетові відтінки. При відмиранні тканин листа з'являються темні, іноді чорні плями. Засихаюче листя має темний, майже чорний колір, а при нестачі азоту - світлий. Ознаки нестачі фосфору з'являються спочатку на більш старих, нижніх листках. Характерною ознакою нестачі фосфору є також затримка цвітіння та дозрівання.
Фосфор, що надходить з мінеральних добрив, яких як суперфосфат, майже повністю закріплюється в місцях внесення, тому його потрібно вносити саме в горизонт залягання коріння, в ідеалі - якомога глибше, де постійно присутня ґрунтова волога. . Щоб фосфор повніше поглинався рослинами, кислі ґрунти обов'язково розкислюють (вапнують) і додають до них органіку.
Калій
Бере участь у процесах синтезу та відтоку вуглеводів у рослинах, обумовлює водоутримуючу здатність клітин та тканин, впливає на стійкість рослин до несприятливих умов зовнішнього середовища та уражування культур хворобами.
Нестача калію найчастіше спостерігається на торф'янистих, заплавних, піщаних та супіщаних ґрунтах. Ознаки нестачі зазвичай помітні бувають у середині вегетації, під час сильного зростання рослин. При нестачі калію забарвлення листя блакитно-зелене, тьмяне, часто з бронзовим відтінком. Спостерігається пожовтіння, а надалі побуріння та відмирання кінчиків та країв листя (крайовий «опік» листя). Розвивається бура плямистість особливо ближче до країв. Краї листя закручуються, спостерігається зморшкуватість. Жилки здаються зануреними у тканину листа. Ознаки нестачі у більшої частини рослин перш за все з'являються на більш старих нижніх листках. Стебло тонке, пухке, що полегає. Нестача калію зазвичай викликає затримку росту, а також розвитку бутонів або зародкових суцвіть.
Калій, як і фосфор, при кореневому підживленні потрібно вносити глибоко, у пласт залягання кореневої системи рослин.
Кальцій
Відіграє важливу роль у фотосинтезі та пересуванні вуглеводів, у процесах засвоєння азоту рослинами. Він бере участь у формуванні клітинних оболонок, зумовлює обводненість та підтримку структури клітинних органел.
Нестача кальцію спостерігається на піщаних та супіщаних кислих ґрунтах, особливо при внесенні високих доз калійних добрив, а також на солонцях. Ознаки недоліку з'являються насамперед на молодому листі. Листя буває хлоротичні, викривлені, і краї їх закручуються догори. Краї листя неправильної форми, на них може виявлятися обпаленість бурого кольору. Спостерігається пошкодження та відмирання верхівкових нирок та корінців, сильна розгалуженість коренів. На кислих ґрунтах при нестачі кальцію у рослин можуть з'являтися супутні ознаки, спричинені токсичністю марганцю.
Магній
Входить до складу хлорофілу, бере участь у пересуванні фосфору в рослинах та вуглеводному обміні, впливає на активність окисно-відновних процесів. Магній входить також до складу основного фосфоровмісного запасного органічного з'єднання - фітину.
Магнієм бідні піщані та супіщані дерново-підзолисті ґрунти. При нестачі магнію спостерігається характерна форма хлорозу - у країв листа і між жилками зелене забарвлення змінюється на жовте, червоне, фіолетове. Між жилками надалі з'являються плями різного кольору внаслідок відмирання тканин. При цьому великі жилки та прилеглі до них ділянки аркуша залишаються зеленими. Кінчики листя і краю загинаються, внаслідок чого листя куполообразно вигинаються, краї листя зморщуються і поступово відмирають. Ознаки недоліку з'являються і поширюються від нижнього листя до верхнього.
Сірка
Має важливе значення у житті рослин. Основна кількість її в рослинах знаходиться у складі білків (сірка входить до складу амінокислот цистеїну, цистину та метіоніну) та інших органічних сполук – ферментів, вітамінів, гірчичних та часникових масел. Сірка бере участь у азотному, вуглеводному обміні рослин та процесі дихання, синтезі жирів. Більше сірки містять рослини із сімейства бобових та хрестоцвітих, а також картопля.
Нестача сірки проявляється у уповільненні зростання стебел у товщину, у блідо-зеленому забарвленні листя без відмирання тканин. Ознаки нестачі сірки подібні до ознак недоліку азоту, з'являються вони насамперед на молодих рослинах, у бобових при цьому спостерігається слабке утворення бульб на коренях.
Будь-яка рослина - це справжній живий організм, і для того, щоб його розвиток йшов повноцінно, потрібні життєво важливі умови: світло, повітря, волога та живлення.
Всі вони рівнозначні і нестача одного згубно позначається на загальному стані. У цій статті ми поговоримо про таку важливу складову у житті рослин, як мінеральне харчування.
Особливості процесу харчування
Їжа, що є основним джерелом енергії, без якої згасають всі життєві процеси, необхідна кожному організму. Отже, харчування - не просто важливе, а одна з основних умов для якісного росту рослини, і вони добувають їжу, пускаючи у хід усі надземні частини та кореневу систему. За допомогою коренів вони витягають із ґрунту воду і необхідні мінеральні солі, що поповнюють необхідний запас речовин, здійснюючи ґрунтове або мінеральне харчування рослин.
Істотна роль у цьому процесі відведена кореневим волоскам, тому подібне харчування має ще одну назву - кореневу. За допомогою цих ниткоподібних волосків рослина витягує із землі водні розчини різних хімічних елементів.
Працюють вони за принципом насоса та розташовуються на корені в зоні всмоктування. Розчини солей, що надходять у тканини волоска, переміщаються у провідні клітини - трахеїди та судини. За ними речовини потрапляють у провідні, далі по стеблах поширюються по всіх надземних частинах.
Елементи мінерального живлення рослин
Отже, їжею представникам рослинного царства служать речовини, одержувані з грунту. Живлення рослин мінеральне чи ґрунтове - це єдність різних процесів: від поглинання та просування до засвоєння елементів, що знаходяться у ґрунті у вигляді мінеральних солей.
Дослідження золи, що залишилася від рослин, показали, як багато в ній залишається хімічних елементів і кількість їх у різних частинах та різних представниках флори не однакова. Це свідчить про те, що хімічні елементи поглинаються і накопичуються в рослинах. Подібні досліди привели до таких висновків: життєво важливими визнані елементи, що знаходяться у всіх рослинах - фосфор, кальцій, калій, сірка, залізо, магній, а також мікроелементи, представлені цинком, міддю, бором, марганцем та ін.
Незважаючи на різну кількість цих речовин, є вони в будь-якій рослині, і заміна одним елементом іншого неможлива за жодних умов. Рівень наявності мінеральних речовин у ґрунті дуже важливий, оскільки від цього залежить врожайність сільськогосподарських культур та декоративність квітучих. У різних ґрунтах різна і ступінь насиченості ґрунту необхідними речовинами. Наприклад, в помірних широтах Росії відзначається істотна нестача азоту та фосфору, іноді калію, тому обов'язковим є внесення добрив - азотних та калійно-фосфорних. Кожному елементу відведено свою роль у житті рослинного організму.
Правильне харчування рослин (мінеральне) стимулює якісний розвиток, що здійснюється лише тоді, коли всі необхідні речовини у потрібній кількості є у ґрунті. Якщо спостерігається нестача чи надлишок деяких із них, рослини реагують зміною забарвлення листя. Тому однією з важливих умов агротехніки сільськогосподарських культур є розроблені норми внесення підживлення та добрив. Зазначимо, що багато рослин краще недогодувати, ніж перегодувати. Наприклад, для всіх ягідних садових культур та їх дикорослих форм згубний саме надлишок харчування. Дізнаємося, як різні речовини взаємодіють з і на що кожна з них впливає.
Азот
Один з найнеобхідніших для росту рослини елементів – азот. Він присутній у складі білків та амінокислот. Дефіцит азоту проявляється у зміні забарвлення листя: спочатку лист дрібніє і червоніє. Істотна нестача викликає нездоровий жовто-зелений колір або бронзово-червоний наліт. Першими уражаються старіші листки знизу на пагонах, потім по всьому стеблі. При дефіциті, що триває, припиняється зростання гілок і зав'язування плодів.
Зайве сполуками веде до підвищеного вмісту азоту у ґрунті. При цьому спостерігають бурхливе зростання пагонів та інтенсивне нарощування зеленої маси, що не дає можливості рослині закласти квіткові бруньки. В результаті продуктивність рослини помітно знижується. Ось чому так важливо збалансоване мінеральне ґрунтове харчування рослин.
Фосфор
Не менш важливий у рослинній життєдіяльності і цей елемент. Він є складовою частиною нуклеїнових кислот, з'єднання яких з білками утворюють нуклеопротеїди, що входять до складу ядра клітини. Фосфор концентрується в тканинах рослин, їх квітках та насінні. Багато в чому здатність дерев протистояти природним катаклізмам залежить від наявності фосфору. Він відповідає за морозостійкість та комфортне проведення зимівлі. Дефіцит елемента проявляється у уповільненні поділу клітин, припинення росту рослини та розвитку кореневої системи, листя набуває лілово-червоного відтінку. Посилення ситуації загрожує рослині загибеллю.
Калій
До мінеральних речовин для харчування рослин входить калій. Він необхідний у найбільших кількостях, оскільки стимулює процес всмоктування, біосинтезу та транспортування життєво важливих елементів у всі частини рослини.
Нормальне забезпечення калієм підвищує опірність рослинного організму, стимулює захисні механізми, посухо- та холодостійкість. Цвітіння та плодоутворення з достатнім забезпеченням калієм більш ефективно: квіти та плоди значно більші та яскравіше забарвлені.
При нестачі елемента зростання суттєво уповільнюється, а сильний дефіцит призводить до стоншення і ламкості стебел, зміни забарвлення листя на лілово-бронзове. Потім листя сохне і руйнується.
Кальцій
Нормальне ґрунтове харчування рослин (мінеральне) неможливе без кальцію, який є практично у всіх клітинах рослинного організму, стабілізуючи їх функціональність. Особливо важливий цей елемент для якісного зростання та роботи кореневої системи. Нестача кальцію супроводжується затримкою зростання коренів та неефективним формуванням кореневої системи. Виявляється нестача кальцію в почервонінні крайки верхнього листя на молодих пагонах. Дефіцит, що посилюється, додасть пурпурового забарвлення на всій площі листа. Якщо кальцій так і не надійде в рослину, то листя біля пагонів поточного року засихає разом із верхівками.
Магній
Процес мінерального харчування рослин за нормального розвитку неможливий без магнію. Входячи до складу хлорофілу, він є обов'язковим елементом процесу фотосинтезу.
Активізуючи ферменти, що беруть участь в обміні речовин, магній стимулює закладку ростових нирок, проростання насіння та іншу репродуктивну діяльність.
Ознаки нестачі магнію - поява червоного відтінку на основі листя, що поширюється вздовж центрального провідника і займає до двох третин листової пластини. Сильний дефіцит магнію призводить до омертвіння листка, зниження продуктивності рослини та її декоративності.
Залізо
Цей елемент незамінний в окисно-відновних процесах, що відповідає за нормальне дихання рослин, оскільки саме він є акцептором молекул кисню і синтезує речовини-попередники хлорофілу. При дефіциті заліза рослина вражає світлішають і стоншуються, набуваючи жовтувато-зеленого, а потім яскраво-жовтого забарвлення з темними іржавими плямами. Порушення дихання провокує уповільнення росту рослин, значне зниження врожайності.
Марганець
Анітрохи не перебільшуючи значення необхідних мікроелементів, згадаємо про те, як реагують на них рослини та ґрунт. Мінеральне харчування рослин доповнюється марганцем, обов'язковим для продуктивного перебігу процесів фотосинтезу, а також синтезу білків та ін.
Цинк
Цей мікроелемент – активний учасник у процесі утворення ауксину та каталізатор росту рослини. Як обов'язковий компонент хлоропластів, цинк присутній при фотохімічному розщепленні води.
Він необхідний при заплідненні та розвитку яйцеклітини. Дефіцит цинку стає помітним наприкінці і під час відпочинку - листя набуває лимонного відтінку.
Мідь
Живлення рослин мінеральне чи кореневе буде неповним без цього мікроелемента. Мідь, що входить до складу цілого ряду ферментів, активізує такі важливі процеси, як дихання рослини, білковий і вуглеводний обміни. Похідні міді – обов'язкові компоненти фотосинтезу. Недолік цього елемента проявляється засиханням верхівкових пагонів.
Бор
Стимулюючий синтез амінокислот, вуглеводів та білків, бор присутній у багатьох ферментах, що регулюють обмін. Ознакою гострої нестачі бору є поява строкатих плям на молодих стеблах і синюватий відтінок листя, що виявляється, у підстави пагонів. Подальший дефіцит елемента призводить до руйнування листя та загибелі молодої порослі. Цвітіння виходить слабке та непродуктивне – плоди не зав'язуються.
Ми перерахували основні хімічні елементи, необхідні для нормального розвитку, якісного цвітіння та плодоношення. Усі вони, правильно збалансовані, становлять якісне мінеральне харчування рослин. І значення води також переоцінити складно, адже всі речовини із ґрунту надходять у розчиненому вигляді.
Роль елементів у житті рослин -
Азот
Азот - одне з основних елементів, необхідні рослин. Він входить до складу всіх білків (зміст його коливається від 15 до 19%) нуклеїнових кислот, амінокислот, хлорофілу, ферментів, багатьох вітамінів, ліпоїдів та інших органічних сполук, що утворюються в рослинах. Загальний вміст азоту у рослині становить 0,2 - 5 % і більше маси повітряно-сухої речовини.У вільному стані азот є інертним газом, якого у атмосфері міститься 75,5 % її маси. Однак в елементарній формі азот не може засвоюватися рослинами, за винятком бобових, які використовують азотні сполуки, що виробляються бульбочковими бактеріями, що розвиваються на їх корені, здатними засвоювати атмосферний азот і переводити його в доступну для вищих рослин форму.
Азот поглинається рослинами тільки після з'єднання його з іншими хімічними елементами у формі амонію та нітратів – найбільш доступних форм азоту у ґрунті. Амоній, будучи відновленою формою азоту, при поглинанні рослин легко використовується в синтезі амінокислот і білків. Синтез амінокислот і білків із відновлених форм азоту відбувається швидше і з меншими витратами енергії, ніж синтез із нітратів, для відновлення яких до аміаку рослині необхідні витрати додаткової енергії. Однак нітратна форма азоту безпечніша для рослин, ніж аміачна, так як високі концентрації аміаку в тканинах рослин викликають їх отруєння та загибель.
Аміак накопичується в рослині за браку вуглеводів, які необхідні для синтезу амінокислот і білків. Дефіцит вуглеводів у рослинах спостерігається зазвичай у початковий період вегетації, коли асиміляційна поверхня листя не розвинулася ще настільки, щоб задовольнити потребу рослин у вуглеводах. Тому аміачний азот може бути токсичний для культур, насіння яких бідне вуглеводами (цукрові буряки та ін.). У міру розвитку асиміляційної поверхні та синтезу вуглеводів ефективність аміачного живлення зростає, і рослини засвоюють краще аміак, ніж нітрати. У початковий період зростання ці культури повинні забезпечуватися азотом у нітратній формі, а такі культури, як картопля, бульби якої багаті на вуглеводи, можуть використовувати азот в аміачній формі.
При нестачі азоту уповільнюється зростання рослин, послаблюється інтенсивність кущіння злакових та цвітіння плодових та ягідних культур, скорочується вегетаційний період, зменшується вміст білка та знижується врожай.
Фосфор
Фосфор бере участь у обміні речовин, розподілі клітин, розмноженні, передачі спадкових властивостей та інших складних процесах, які у рослині. Він входить до складу складних білків (нуклеопротеїдів), нуклеїнових кислот, фосфатидів, ферментів, вітамінів, фітину та інших біологічно активних речовин. Значна кількість фосфору міститься в рослинах у мінеральній та органічній формах. Мінеральні сполуки фосфору знаходяться у вигляді ортофосфорної кислоти, яка використовується рослиною насамперед у процесах перетворення вуглеводів. Ці процеси впливають на накопичення цукру в цукрових буряках, крохмалю в бульбах картоплі і т.д.Особливо велика роль фосфору, що входить до складу органічних сполук. Значна частина його представлена у вигляді фітину - типової запасної форми органічного фосфору. Найбільше цього елемента міститься у репродуктивних органах та молодих тканинах рослин, де йдуть інтенсивні процеси синтезу. Досвідами з міченим (радіоактивним) фосфором було встановлено, що у точках зростання рослини його у кілька разів більше, ніж у листі.
Фосфор може пересуватися зі старих органів рослини до молодих. Особливо необхідний фосфор для молодих рослин, оскільки сприяє розвитку кореневої системи, підвищує інтенсивність кущіння зернових культур. Встановлено, що збільшуючи вміст розчинних вуглеводів у клітинному соку, фосфор посилює зимостійкість озимих культур.
Як і азот, фосфор є одним із важливих елементів живлення рослин. На самому початку росту рослина відчуває підвищену потребу у фосфорі, яка покривається за рахунок запасів цього елемента в насінні. На бідних за родючістю ґрунтах у молодих рослин після витрати фосфору з насіння виявляються ознаки фосфорного голодування. Тому на ґрунтах, що містять невелику кількість рухомого фосфору, рекомендується одночасно з посівом проводити рядкове внесення гранульованого суперфосфату.
Фосфор на відміну азоту прискорює розвиток культур, стимулює процеси запліднення, формування та дозрівання плодів.
Основним джерелом фосфору для рослин є солі ортофосфорної кислоти, яка називається зазвичай фосфорною. Коріння рослин поглинають фосфор як аніонів цієї кислоти. Найбільш доступними для рослин є водорозчинні однозаміщені солі ортофосфорної кислоти: Са (H 2 PO 4) 2 - H 2 O, КН 2 Р0 4 NH 4 H 2 PO 4 NaH 2 PO 4 , Mg(H 2 PO 4) 2 .
Калій
Калій не входить до складу органічних сполук рослин. Однак він відіграє найважливішу фізіологічну роль у вуглеводному і білковому обміні рослин, активізує використання азоту в аміачній формі, впливає на фізичний стан колоїдів клітини, підвищує водоутримуючу здатність протоплазми, стійкість рослин до в'янення і передчасного зневоднення і тим самим збільшує опірність рослин.При нестачі калію (попри достатню кількість вуглеводів та азоту) у рослинах пригнічується пересування вуглеводів, знижується інтенсивність фотосинтезу, відновлення нітратів та синтезу білка.
Калій впливає освіту клітинних оболонок, підвищує міцність стебел злаків та його стійкість до вилягання.
Від калію помітно залежить якість урожаю. Недолік його призводить до щуплості насіння, зниження їх схожості та життєвості; рослини легко уражаються грибними та бактеріальними захворюваннями. Калій покращує форму та смакові якості картоплі, підвищує вміст цукру в цукрових буряках, впливає не лише на забарвлення та аромат суниці, яблук, персиків, винограду, а й на соковитість апельсинів, покращує якість зерна, листя тютюну, овочевих культур, волокна бавовнику, льону. , коноплі. Найбільша кількість калію потрібна рослинам у період їх інтенсивного зростання.
Підвищена вимогливість до калійного харчування відзначається у коренеплодів, овочевих культур, соняшнику, гречки, тютюну.
Калій у рослині знаходиться переважно у клітинному соку у вигляді катіонів, пов'язаних органічними кислотами, і легко вимивається з рослинних решток. Для нього характерне багаторазове використання (реутилізація). Він легко пересувається із старих тканин рослини, де вже був використаний, в молоді.
Нестача калію, як і його надлишок, негативно позначається кількості врожаю та її якості.
Магній
Магній входить до складу хлорофілу і бере участь безпосередньо у фотосинтезі. У хлорофілі міститься магнію близько 10% від загальної кількості їх у зелених частинах рослин. З магнієм також пов'язане утворення у листі таких пігментів, як ксантофіл і каротин. Магній також входить до складу запасної речовини фітину, що міститься в насінні рослин та пектинових речовин. Близько 70 - 75% магнію в рослинах знаходиться у мінеральній формі, переважно у вигляді іонів.Іони магнію, адсорбційно пов'язані з колоїдами клітин та поряд з іншими катіонами підтримують іонну рівновагу в плазмі; подібно до іонів калію, вони сприяють ущільненню плазми, зменшенню її набухання, а також беруть участь як каталізатори в ряді біохімічних реакцій, що відбуваються в рослині. Магній активізує діяльність багатьох ферментів, що беруть участь у освіті та перетворенні вуглеводів, білків, органічних кислот, жирів; впливає на пересування та перетворення фосфорних сполук, плодоутворення та якість насіння; прискорює дозрівання насіння зернових культур; сприяє підвищенню якості врожаю, вмісту в рослинах жиру та вуглеводів, морозостійкості цитрусових, плодових та озимих культур.
Найбільший вміст магнію у вегетативних органах рослин відзначається під час цвітіння. Після цвітіння в рослині різко знижується кількість хлорофілу, і відбувається відтік магнію з листя та стебел до насіння, де утворюються фітин та фосфат магнію. Отже, магній, подібно до калію, може переміщатися в рослині з одних органі в інші.
За високих урожаїв сільськогосподарські культури споживають магнію до 80 кг з 1 га. Найбільше його поглинають картопля, кормовий і цукровий буряк, тютюн, бобові трави.
Найважливішою формою харчування рослин є обмінний магній, складовий залежно від виду грунту 5 - 10 % загального вмісту цього елемента у грунті.
Кальцій
Кальцій бере участь у вуглеводному та білковому обміні рослин, утворенні та зростанні хлоропластів. Подібно до магнію та інших катіонів, кальцій підтримує певну фізіологічну рівновагу іонів у клітині, нейтралізує органічні кислоти, впливає на в'язкість і проникність протоплазми. Кальцій необхідний нормального харчування рослин аміачним азотом, він ускладнює відновлення у рослинах нітратів до аміаку. Від кальцію переважно залежить побудова нормальних клітинних оболонок.На відміну від азоту, фосфору та калію, що знаходяться зазвичай у молодих тканинах, кальцій міститься у значних кількостях у старих тканинах; при цьому його більше в листі та стеблах, ніж у насінні. Так, у насінні гороху кальцій становить 0,9% повітряно-сухої речовини, а в соломі – 1,82%
Найбільша кількість кальцію споживають багаторічні бобові трави – близько 120 кг СаО з 1 га.
Нестача кальцію в польових умовах відзначається на дуже кислих, особливо піщаних, ґрунтах та солонцях, де надходження кальцію в рослини гальмується іонами водню на кислих ґрунтах та натрію на солонцях.
Сірка
Сірка входить до складу амінокислот цистину і метіоніну, а також глутатіону - речовини, що міститься у всіх клітинах рослин і відіграє певну роль в обміні речовин і в окислювально - відновлювальних процесах, оскільки є переносником водню. Сірка - неодмінний компонент деяких олій (гірчична, часникова) та вітамінів (тіамін, біотин), вона впливає на утворення хлорофілу, сприяє посиленому розвитку коренів рослин і бульбочкових бактерій, що засвоюють атмосферний азот і живуть у симбіозі з бобовими культурами. Частина сірки знаходиться в рослинах у неорганічній окисленій формі.У середньому в рослинах міститься близько 0,2 - 0,4% сірки від сухої речовини, або близько 10% у золі. Найбільше сірки поглинають культури із сімейства хрестоцвітих (капуста, гірчиця та ін.). Сільськогосподарські культури споживають таку кількість сірки (кгга): зернові та картопля - 10 - 15, цукрові буряки та бобові - 20 - 30, капуста - 40 - 70.
Сірчане голодування найчастіше спостерігається на бідних органічною речовиною супіщаних та піщаних ґрунтах нечорноземної смуги.
Залізо
Залізо споживається рослинами у значно менших кількостях (1 – 10 кг з 1 га), ніж інші макроелементи. Воно входить до складу ферментів, що беруть участь у створенні хлорофілу, хоча до нього цей елемент не входить. Залізо бере участь в окислювально-відновних процесах, що протікають у рослинах, оскільки воно здатне переходити з окисленої форми в закисну і назад. Крім того, без заліза неможливий процес дихання рослин, оскільки воно є складовою дихальних ферментів.Нестача заліза веде до розпаду ростових речовин (ауксинів), що синтезуються рослинами. Листя стає світло - жовтим. Залізо не може, як калій і магній, пересуватися зі старих тканин у молоді (тобто повторно використовувати рослину).
Залізне голодування найчастіше проявляється на карбонатних та сильно вапняних ґрунтах. Особливо чутливі до нестачі заліза плодові культури та виноград. При тривалому залізному голодуванні вони відбувається відмирання верхівкових пагонів.
Бор
Бор міститься в рослинах у незначній кількості: 1 мг на 1 кг сухої речовини. Різні рослини споживають від 20 до 270 г бору з 1 га. Найменший вміст бору спостерігається у злакових культурах. Незважаючи на це бор дуже впливає на синтез вуглеводів, їх перетворення і пересування в рослинах, формування репродуктивних органів, запліднення, зростання коренів, окислювально - відновлювальні процеси, білковий і нуклеїновий обмін, на синтез і пересування стимуляторів росту. З наявністю бору також пов'язані активність ферментів, осмотичні процеси та гідратація плазмових колоїдів, посухо- та солестійкість рослин, вміст у рослинах вітамінів – аскорбінової кислоти, тіаміну, рибофлавіну. Поглинання рослинами бору підвищує споживання інших поживних речовин. Цей елемент не здатний пересуватися зі старих тканин рослин у молоді.При нестачі бору сповільнюється зростання рослин, відмирають точки росту пагонів і коренів, не розкриваються бутони, опадають квітки, розпадаються клітини в молодих тканинах, з'являються тріщини, органи рослин чорніють і набувають неправильної форми.
Нестача бору найчастіше проявляється на ґрунтах з нейтральною та лужною реакцією, а також на вапнованих ґрунтах, оскільки кальцій заважає надходженню бору в рослину.
Молібден
Молібден поглинається рослинами у менших кількостях, ніж інші мікроелементи. На 1 кг сухої речовини рослин припадає 0,1 – 1,3 мг молібдену. Найбільша кількість цього елемента міститься в насінні бобових культур – до 18 мг на 1 кг сухої речовини. З 1 га рослини виносять із урожаєм 12 - 25 г молібдену.У рослинах молібден входить до складу ферментів, що беруть участь у відновленні нітратів до аміаку. При нестачі молібдену у рослинах накопичуються нітрати та порушується азотний обмін. Молібден покращує кальцієве харчування рослин. Завдяки здатності змінювати валентність (віддаючи електрон, він стає шестивалентним, а приєднуючи - пятивалентным) молібден бере участь в окислювально-відновних процесах, що відбуваються в рослині, а також в утворенні хлорофілу та вітамінів, в обміні фосфорних сполук та вуглеводів. Велике значення має молібден у фіксації молекулярного азоту бульбочковими бактеріями.
При нестачі молібдену рослини відстають у зростанні і знижують урожайність, листя набуває блідого забарвлення (хлороз), в результаті порушення азотного обміну втрачають тургор.
Молібденове голодування найчастіше спостерігається на кислих ґрунтах, що мають рН менше 5,2. Вапнування збільшує рухливість молібдену в ґрунті та споживання його рослинами. Особливо чутливі до нестачі цього елемента у ґрунті бобові культури. Під впливом молібденових добрив не лише збільшується врожай, а й покращується якість продукції – підвищується вміст цукру та вітамінів в овочевих культурах, білка у зернобобових культурах, протеїну у сіні бобових трав тощо.
Надлишок молібдену, як і його недолік, позначається на рослинах негативно – листя втрачає зелене забарвлення, затримується ріст та знижується врожай рослин.
Мідь
Мідь, як та інші мікроелементи, споживається рослинами у дуже малих кількостях. На 1 кг сухої маси рослин припадає 2 – 12 мг міді.Мідь відіграє велику роль в окислювально-відновних процесах, маючи здатність переходити з одновалентної форми в двовалентну і назад. Вона є компонентом низки окислювальних ферментів, підвищує інтенсивність дихання, впливає вуглеводний і білковий обмін рослин. Під впливом міді у рослині збільшується вміст хлорофілу, посилюється процес фотосинтезу, підвищується стійкість рослин до грибних та бактеріальних хвороб.
Недостатня забезпеченість рослин міддю негативно позначається на водоутримуючій та водопоглинаючій здатності рослин. Найчастіше недолік міді спостерігається на торф'яно-болотних ґрунтах та деяких ґрунтах легкого механічного складу.
У той же час надто високий вміст у ґрунті доступної для рослин міді, як і інших мікроелементів, негативно впливає на врожай, оскільки порушується розвиток коренів та зменшується надходження у рослину заліза та марганцю.
Марганець
Марганець, як і мідь, відіграє важливу роль в окисно-відновних реакціях, що протікають у рослині; він входить до складу ферментів, з допомогою яких відбуваються ці процеси. Марганець бере участь у процесах фотосинтезу, дихання, у вуглеводному та білковому обміні. Він прискорює відтік вуглеводів із листя в корінь.Крім того, марганець бере участь у синтезі вітаміну С та інших вітамінів; він збільшує вміст цукру в коренях цукрових буряків, білків у зернових культурах.
Марганцеве голодування найчастіше відзначається на карбонатних, торф'яних та сильно вапняних ґрунтах.
При нестачі цього елемента уповільнюється розвиток кореневої системи та зростання рослин, знижується врожайність. Тварини, що поїдають корми з низьким вмістом марганцю, страждають на ослаблення сухожиль, у них слабо розвивається кістяк. У свою чергу надмірна кількість розчинного марганцю, що спостерігається на сильнокислих грунтах, може негативно діяти на рослини. Токсична дія надлишку марганцю усувають вапнуванням.
Цинк
Цинк входить до складу ряду ферментів, наприклад, карбоангідрази, що каталізує розщеплення вугільної кислоти на воду та вуглекислий газ. Цей елемент бере участь у окислювально-відновних процесах, що відбуваються в рослині, в обміні вуглеводів, ліпоїдів, фосфору і сірки, в синтезі амінокислот і хлорофілу. Роль цинку в окислювально-відновних реакціях менше, ніж роль заліза і марганцю, оскільки він не має змінної валентності. Цинк впливає на процеси запліднення рослин та розвиток зародка.Недостатня забезпеченість рослин засвоюваним цинком спостерігається на гравійних, піщаних, супіщаних та карбонатних ґрунтах. Особливо страждають від нестачі цинку виноградники, цитрусові та плодові дерева у посушливих районах країни на лужних ґрунтах. При тривалому цинковому голодуванні у плодових дерев спостерігається суховершинність – відмирання верхніх гілок. З польових культур найбільш гостру потребу до цього елементу виявляють кукурудза, бавовник, соя та квасоля.
Порушення процесів синтезу хлорофілу, що викликається недоліком цинку, призводить до появи на листі хлоротичних плям світло - зеленого, жовтого і навіть майже білого кольору.
Кобальт
Крім всіх вищеописаних мікроелементів, у рослинах знайдено також такі мікроелементи, роль яких у рослинах вивчена недостатньо (наприклад, кобальт, йод та ін.). Водночас встановлено, що вони мають велике значення у житті людини та тварин.Так, кобальт входить до складу вітаміну В12, при нестачі якого порушуються процеси обміну речовин, зокрема, послаблюється синтез білків, гемоглобіну і т.д.
Недостатня забезпеченість кормів кобальтом при вмісті його менше 0,07 мг на 1 кг сухої маси призводить до значного зниження продуктивності тварин, а при різкому нестачі кобальту худобу захворює на сухотку.
Йод
Йод є складовою гормону щитовидної залози - тироксину. При нестачі йоду різко зменшується продуктивність худоби, порушуються функції щитовидної залози, відбувається збільшення (поява зоба). Найменший вміст йоду спостерігається у підзолистих та сірих лісових ґрунтах; найбільш забезпечені йодом чорноземи та сіроземи. У ґрунтах легкого механічного складу, бідних колоїдними частинками, йоду менше, ніж у ґрунтах глинистих.Як показує хімічний аналіз, у рослинах містяться такі елементи, як натрій, кремній, хлор, алюміній.
Натрій
Натрій від 0,001 до 4% сухої маси рослин. З польових культур найбільший вміст цього елемента спостерігається в цукровому, їдальні та кормовому буряку, турнепсі, кормовій моркві, люцерні, капусті, цикорії. З урожаєм цукрових буряків виноситься близько 170 кг натрію з 1 га, а кормовий - близько 300 кг.Кремній
Кремній міститься у всіх рослинах. Найбільше кремнію відзначено в злакових культурах. Роль кремнію у житті рослин не встановлено. Він збільшує поглинання рослинами фосфору завдяки підвищенню розчинності ґрунтових фосфатів під дією кремнекислоти. З усіх зольних елементів найбільше у ґрунті міститься кремнію, і нестачі в ньому рослини не відчувають.Хлор
Хлор у рослинах міститься у більших кількостях, ніж фосфор та сірка. Однак його необхідність для нормального росту рослин не встановлена. Хлор швидко надходить у рослини, негативно впливаючи у своїй ряд фізіологічних процесів. Хлор знижує якість урожаю, ускладнює надходження у рослину аніонів, зокрема фосфатного.Дуже чутливі до високого вмісту у ґрунті хлору цитрусові культури, тютюн, виноград, картопля, гречка, люпин, сераделла, льон, смородина. Менш чутливі до великої кількості хлору в ґрунті злакові та овочеві культури, буряки, трави.
Алюміній
Алюміній в рослинах може утримуватися у значних кількостях: на його частку в золі деяких рослин припадає до 70%. Алюміній порушує обмін речовин у рослинах, ускладнює синтез цукрів, білків, фосфатидів, нуклеопротеїдів та інших речовин, що негативно позначається на врожайності рослин. Найбільш чутливими культурами до наявності рухомого алюмінію в ґрунті (1 - 2 мг на 100 г ґрунту) є цукрові буряки, люцерна, конюшина червона, озима та яра вікі, озима пшениця, ячмінь, гірчиця, капуста, морква.Крім згаданих макро- та мікроелементів у рослинах міститься ряд елементів у мізерно малих кількостях (від 108 до 10 – 12 %), званих ультрамікроелементами. До них відносяться цезій, кадмій, селен, срібло, рубідій та ін. Роль цих елементів у рослинах не вивчена.
Читайте також
