Іі. 6. Вплив зовнішніх і внутрішніх факторів на мінеральне живлення рослин

Мінеральне живлення рослин значно залежить від:

1) доступності і концентрації мінеральних речовин у середовищі (грунт, поживні розчини);

2) рівня кислотності середовища;

3) умов вологості, температури, аерації в зоні коренів;

4) віку рослин та органів.

1. Залежність вмісту того чи іншого елемента в рослині від його доступності в поживному середовищі має форму кривої насичення. При цьому в зоні низької доступності елементів живлення, коли ріст рослин пригнічений, збільшення концентрації елементів у середовищі не приводе до збільшення їх відносного вмісту в рослині, тому що поглинання елементів стимулює ріст. Концентрація елементів у рослині зберігається на якомусь мінімальному критичному рівні, необхідному для підтримки метаболізму. Цей критичний рівень різний для кожного елемента, і якщо він не досягається, рослина гине.

2. За допомогою кореневих виділень рослини можуть змінювати іонний склад і кислотність ґрунту:

а) через різні відносні швидкості поглинання аніонів і катіонів коренем;

б) через виділення в середовищ аніонів НСО₃^-, котрі необхідні для врівноваження поглинутих аніонів, наприклад NО₃^-;

в) за допомогою активного транспорту назовні протонів цитоплазматичними мембранами клітин поверхні кореню; ці протони - активні учасники обмінних процесів в ґрунті;

г) виділенням неорганічних сполук калію, фосфорної кислоти та ін.;

д) виділенням органічних речовин, котрі мають різну власну кислотність (органічні кислоти).

Реакція ґрунту впливає на ріст як безпосередньо, так і через постачання мінеральних речовин. При рН менше 3 і більше 9 протоплазма клітин у коренях більшості листостеблових видів сильно ушкоджується. Більшість таких видів мають широкий оптимум значень рН - від слабокислих до слаболужних при вирощуванні в одновидових посівах (фізіологічний оптимуми рН). Але в природній екосистемі деякі з них обмежені вузькими рамками рН (екологічний оптимум рН). У цьому випадку їх екологічний оптимум розповсюдження не співпадає з фізіологічним оптимумом. Деякі види, що не можуть витримувати конкуренцію в межах всього фізіологічного оптимуму, витісняються в місця з меншою інтенсивністю конкуренції.

Корені рослин виділяють значну кількість органічних сполук (цукри, органічні і амінокислоти, вітаміни та інше). Ці сполуки, окрім участі в обмінних процесах у ґрунті, формують специфічну для даної рослини мікрофлору в зоні коренів. Мікроорганізми, приймаючи участь у перетворенні мінеральних елементів в ґрунті, активно впливають на її мінеральний склад і кислотність.

3. При дефіциті води корені в її пошуках проникають глибоко в ґрунт, до зони його достатнього зволоження, або навіть до ґрунтових вод. Дефіцит мінеральних речовин у ґрунті також викликає сильний розвиток кореневої системи, і навпаки, повноцінне ґрунтове живлення або гідропонні умови затримують її розвиток і більша частина пластичних речовин, які синтезуються рослиною, витрачається на утворення асиміляційної поверхні та плодових елементів.

4. Поглинання мінеральних речовин протягом онтогенезу визначається біологічними особливостями рослин.

Елементи, що беруть участь у синтезі рухливих органічних сполук, добре поглинаються рослинами на ранніх етапах онтогенезу зі швидкістю, яка випереджає накопичення сухої речовини.

У перші тижні вегетації відносний вміст азоту, фосфору, та калію в рослині збільшується завдяки відносно високій швидкості поглинання в порівнянні зі швидкістю росту. Надалі, швидке збільшення маси рослини призводе до різкого зниження відносного вмісту цих елементів в сухій речовині внаслідок ефекту "розбавлення". У багатьох рослин засвоєння мінеральних речовин підсилюється в період цвітіння та утворення насіння. Надалі, в період розвитку і дозрівання насіння вміст N, Р, К у розрахунку на цілу рослину майже не змінюється, але в органах відбувається значний перерозподіл елементів на користь генеративних органів. У зрілих рослинах та органах високий відносний вміст Са, Мn, Fе, B, так як їх сполуки міцніше зв’язані з цитоплазмою і мало використовуються повторно. При нестачі цих елементів живлення в середовищі, в першу чергу, потерпають молоді листки і апікальні меристеми.