2. Некореневе живлення рослин

Під некореневим живленням рослин розуміють надходження поживних елементів до них через надземні органи, переважно че­рез листя.

Поділ на некореневе і кореневе живлення умовний, оскільки одні і ті самі речовини здатні поглинатися як коренями, так і лис­тям. Наприклад, вуглекислий газ може надходити в рослину че­рез корені в такій самій кількості, як і через листя, і брати участь у синтезі органічних сполук. Раніше вважали, що сірка надходить у рослину лише через корені у вигляді солей сірчаної кислоти. Пізніше завдяки використанню радіоізотопів сірки було встанов­лено, що рослини здатні засвоювати й оксиди сірки (SО₂, SОз), які надходять через листя з повітря.

Відомо також, що мінеральні солі можуть поглинатися і за­своюватися рослинами не тільки через корені, а й через листя. На практиці це сприяло широкому зростанню некореневих під­живлень, які не лише підвищують урожай, а й поліпшують його якість.

Повітряне і кореневе живлення взаємозв'язані між собою. На­приклад, нестача поживних речовин у грунті затримує утворення органічних сполук у листках, що сповільнює інтенсивність росту рослин, знижує їх продуктивність. Так, озима пшениця, висіяна після непарового попередника, найчастіше відчуває нестачу азо­ту. Якщо азот з добривами не внести, то в листках накопичується значна кількість цукрів, які через нестачу азоту на утворення білків не витрачаються. Це призводить до сповільнення росту, передчасного старіння рослин, значного зниження їх урожайності.

У складі сухої речовини рослини близько 45% припадає на вуглець. Він асимілюється рослинами з атмосфери у вигляді вуг­лекислого газу за допомогою сонячної енергії і разом з киснем та воднем утворює безазотнисті органічні сполуки (вуглеводи). Цей фізіологічний процес називається фотосинтезом, або вуглецевим живленням рослин.

Вуглекислий газ, що міститься в атмосферному і ґрунтовому повітрі,— єдине джерело вуглецю для синтезу органічних сполук рослинами. Для створення одиниці сухої речовини врожаю вико­ристовується 1,83 одиниці вуглекислого газу.

При зменшенні концентрації СО₂ в повітрі до 0,01% фотосин­тез практично припиняється, а з підвищенням до 1 % — значно прискорюється. Якщо вміст СО₂ в повітрі становить 5% і більше, то фотосинтез знову послаблюється. Для збільшення вмісту СО₂ в приземному шарі повітря в грунт треба вносити гній, торф та інші органічні речовини. При мінералізації органічних добрив ви­діляється до 25% вуглекислого газу. Вважають, що 90% вугле­кислого газу, що засвоюється рослинами, виділяється з грунту і лише 10% — з атмосфери.

За період вегетації рослина випаровує води у 300-500 разів більше, ніж сама маса її сухого врожаю (коефіцієнт транспірації). Рослина випаровує воду, як правило, для свого охолодження,. При цьому витрачається велика кількість теплоти. На випарову­вання листям витрачається не менш як 25%, а в південних райо­нах — до 70-95% енергії сонячних променів, що попадають на рослину. Це приблизно в 10-15 разів більше, ніж залишається в урожаї. Тому одним з найважливіших завдань біологів, фізіоло­гів, біохіміків є відшукування шляхів для підвищення коефіцієнта використання сонячної енергії, що попадає на землю. Без цього: не можна створити достатку сільськогосподарських продуктів

У рослинах одночасно з утворенням органічних речовин відбу­ваються процеси їх розкладання, пов'язані з диханням. Дихан­ня — це процес окислення органічних речовин з розщепленням до вуглекислого газу і води:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ -> 6СО₂ + 6Н₂О + 686 ГДж.

Хімічна енергія, що вивільнюється під час дихання, необхідна. для життєдіяльності рослин (обміну речовин, росту, розвитку то­що). Близько 20% органічних речовин, що утворюються під час фотосинтезу, використовується на дихання.

Фотосинтез і дихання можна розглядати як два протилежних процеси. Якщо ці два процеси в рослині здійснюються з однако­вою інтенсивністю, то органічні речовини в ній не накопичуються. Це, зокрема, буває в холодну і похмуру погоду. Тому всі агротехнічні заходи потрібно проводити так, щоб вони максимальна сприяли процесу фотосинтезу в рослинах, завдяки чому можна виростити високий урожай.

Рослини під час фотосинтезу використовують фотосинтетично активну частину сонячної енергії — фотосинтетично активну радіа­цію (ФАР), яка становить близько 50% всієї сонячної радіації. У хлоропластах листка під дією цієї енергії відбувається синтез органічних сполук. Якщо за весь період вегетації к. к. д. ФАР перевищує 2-5%, то вважають, що врожай буде високим.

За даними М. М. Городнього (1990), цукрові буряки при вро­жайності 300 ц/га за вегетаційний період засвоюють 4200 кг вуг­лецю, що відповідає 20 т вуглекислого газу.

Важливим показником під час формування врожаю є продук­тивність фотосинтетичної роботи 1м² площі листя. Вона характе­ризується показником чистої продуктивності фотосинтезу, тобто кількістю сухої біомаси, що утворилася за добу з розрахунку на 1 м² листкової поверхні. Цей показник досягає 15-18 г/м², хоча значно коливається протягом вегетаційного періоду.

Відомо, що людина поки що не має достатньо активних засо­бів впливу на посилення продуктивності фотосинтезу, наприклад на поліпшення родючості грунту і мінерального живлення рос­лин, тому відшукують шляхи максимального використання со­нячної енергії для нагромадження органічних речовин. Так, при недостатньому забезпеченні рослин мінеральним живленням чи водою асиміляційна поверхня листя рослин у посівах здебільшого не досягає оптимальних величин і значна кількість сонячної енер­гії попадає не на листя, а на грунт, тобто витрачається непро­дуктивно. Залежно від умов вирощування асиміляційна поверхня листя коливається від 5-6 до 40-50 тис. м² на 1 га.

Зріджені посіви рослин поглинають лише 20-25% ФАР, що падає на них, а на фотосинтез використовує 1-2 % від поглине­ної. Посіви з оптимальною густотою рослин за вегетаційний пе­ріод вбирають 50-60 % ФАР, що падає на них, і накопичують в органічних речовинах 2-3 % від увібраної енергії.

Якщо коефіцієнт використання увібраної листям енергії під­вищити до 6-8% (теоретично можна й до 20-25 %), то витрати води на створення 1 т сухої речовини зменшуються від 400-500 до 75-100 т (В. Д. Панников, В. Г. Мінеєв, 1977).

Отже, рослина через листя отримує понад 95% вуглекислого газу і може засвоювати під час некореневого живлення з водних розчинів деякі зольні елементи, наприклад сірку, азот. Проте ос­новна кількість азоту, зольних елементів та води надходить у рослину з грунту через кореневу систему.

Повернутися до плану