- •IV. Водний обмін рослин
- •4.1. Значення води у житті рослин
- •4.2. Клітина як осмотична система
- •4.3. Залежність між осмотичними і тургорним тиском, та водним потенціалом
- •4.4. Коренева система як орган поглинання води
- •4.4.1. Кореневий тиск
- •4.5. Транспірація та її біологічне значення
- •4.5.1. Види транспірації, способи регулювання
- •4.6. Шляхи висхідної течії води
- •4.7. Нисхідна течія води і розчинених речовин
- •4.8. Особливості водообміну у різних екологічних груп
- •4.9. Фізіологічні основи зрошення
- •Питання для самоконтролю
- •V. Мінеральне живлення рослин
- •5.1. Історія дослідження та методи вивчення мінерального живлення рослин
- •5.2. Хімічний склад рослин
- •5.2.1. Фізіологічна роль макроелементів та їх доступні для рослин форми
- •5.2.2. Фізіологічна роль азоту в рослині
- •5.2.3. Фізіологічна роль мікроелементів та їх доступні для рослин форми
- •5.2.4. Фізіологічні порушення при нестачі окремих елементів живлення
- •Найбільш характерними ознаками нестачі окремих елементів є такі:
- •5.2.5. Екологічні основи застосування азотних добрив
- •5.3. Надходження речовин у рослину
- •5.3.1. Поглинання малих молекул
- •5.3. 2. Пасивний транспорт розчинених речовин
- •5.3.3. Вільний простір клітини
- •5.3.4. Транспорт речовин за участі переносників
- •5.3.5. Протонна помпа
- •5.3.7. Мембранна регуляція транспортних процесів
- •5.3.8. Іонофори
- •5.4. Іонний транспорт по рослині
- •5.5. Синтезуюча діяльність кореня
- •5.5.1. Синтез амінокислот у коренях
- •5.5.2. Амінокислоти кореня у онтогенезі рослин
- •5.5.3. Корінь як місце синтезу вторинних сполук
- •5.5.4. Видільна функція кореневої системи. Реутилізація
- •5.5.5. Алелопатична взаємодія рослин
- •5.6. Фізіологічні основи застосування добрив
- •5.7. Гідропоніка
- •Питання для самоконтролю
5.2. Хімічний склад рослин
Для нормального життєвого циклу рослинного організму необхідними є такі елементи: вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірка, залізо, марганець, мідь, цинк, молібден, бор, натрій, кремній, кобальт, хлор та ін. Багато з них є суто мінеральними і поглинаються рослинами, головним чином, з ґрунтового розчину у вигляді іонів. А такі елементи, як вуглець, водень і кисень надходять до рослини переважно у вигляді СО2, Н2О і О2.
Уся органічна речовина обов’язково містить чотири елементи – вуглець, водень, кисень і азот, які називаються органогенами. Суха речовина тіла рослин, що залишається після тривалого висушування при температурі 102–105 0С, майже наполовину складається з вуглецю. Кисень становить 42 відсотки, водень – 6,5, азот – 1,5 відсотків їх маси. На решту елементів, що належать до групи попелових, припадає у середньому близько 5 відсотків.
При спалюванні рослин органічні елементи у формі відповідних сполук: Н2О; СО2; Н2S; NН3 у газоподібному стані виділяються в атмосферу, а решта – у формі оксидів становить мінеральну частину рослин і є попелом. Вміст попелу неоднаковий у різних органах і частинах рослин. Найменша його кількість у деревині – близько 1%, у коренях і стеблах – 4–5%, листках – 10–15 %, корі – близько 7 і насінинах – 3 %. У різних рослин неоднаковою є й кількість попелу. Наприклад, у листках картоплі – 5–13 %; буряка - 11-12; ріпи - 8-15%. Склад мінеральних елементів рослин визначається умовами вирощування, віком, фазою її розвитку. Приблизний якісний і кількісний хімічний склад окремих рослин подано у таблиці 3.
Таблиця 3 - Склад попелу різних сільськогосподарських рослин, % від загальної
кількості попелу (за Максимовим М.О.)
Рослини, органи |
К2О |
Nа2О |
СаО |
МgО |
Fe2О3 |
Р2О5 |
SО2 |
SiО2 |
Сl |
Насіння |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пшениця |
30,2 |
0,6 |
3,5 |
13,2 |
0,6 |
47,9 |
- |
0,7 |
- |
Кукурудза |
29,8 |
1,1 |
2,3 |
15,5 |
0,8 |
45,6 |
0,8 |
2,1 |
0,9 |
Стебла і листки |
|
|
|
|
|
|
|
|
- - |
Пшениця |
13,6 |
1,4 |
5,8 |
2,5 |
0,6 |
4,8 |
- |
67,4 |
|
Кукурудза |
27,2 |
0,8 |
5,7 |
11,4 |
0,8 |
9,1 |
- |
40,2 |
|
Коренеплоди і корені |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цукровий буряк |
53,1 |
8,9 |
6,1 |
7,9 |
1,1 |
12,2 |
4,2 |
2,3 |
4,8 |
Усі хімічні елементи за кількісним умістом поділено на три групи.
Десять з них, які необхідні у найбільшій кількості (від 10 до 0,01% сухої маси рослини), належать до групи макроелементів, а саме: вуглець, водень, кисень, азот, калій, фосфор, магній, кальцій, сірка, залізо. Елементи, що містяться у рослині у значно меншій кількості (від 0,001 до 0,00001%), становить групу мікроелементів, серед них – бор, марганець, цинк, молібден, кобальт і деякі інші.
Третю групу становлять ультрамікроелементи. Їх вміст у золі рослин не перевищує 10-6 – 10-12 відсотків, це – свинець, срібло, літій, ртуть, миш’як та ін.
Такий поділ елементів на три названі групи досить умовний, тому що їх кількість може значно змінюватися. Більш доцільною є класифікація елементів за їх біологічним значенням і фізіологічними функціями.
Вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, сірка є основними компонентами органічної речовини, а такі елементи, як калій, кальцій, магній, марганець і хлор виконують регуляційну роль, беручи участь у осмотичній регуляції, балансі електронів і проникності мембран. Багато рослин мають здатність нагромаджувати окремі елементи мінерального живлення у великій кількості. Цю властивість потрібно враховувати при вирощуванні сільськогосподарських культур, оскільки вона визначає харчову і технологічну цінність отримуваного врожаю.
