41

Минеральное питание растений

Вопросы:

1.История изучения корневого питания растений 2

2.Необходимые растению элементы минерального питания 2

2.1.Содержание и необходимость элементов 2

2.2.Макроэлементы, их усвояемые соединения, роль и функциональные нарушения при недостатке в растении 3

2.3.Микроэлементы, их усвояемые формы, роль и функциональные нарушения при недостатке в растении 8

2.4.Диагностика дефицита питательных элементов 11

3.Поглощение минеральных веществ 13

4.Транспорт ионов в растениях 15

4.1.Радиальное перемещение ионов в корне 15

4.2.Восходящий транспорт ионов в растении 16

4.3.Поглощение ионов клетками листа 16

4.4.Перераспределение и реутилизация веществ в растении 16

5.Регулирование растением скорости поглощения ионов 19

5.1.Поглощение ионов из разбавленных и высококонцентрированных растворов 19

5.2.Взаимосвязь между потоками ионов и воды в корне 19

5.3.Поглощение ионов и потребности в них растения 20

5.4.Ритмичность в поглощении ионов корнями растений 21

6.Азотное питание растений 22

6.1.Особенности нитратного и аммонийного питания растений 23

6.2.Ассимиляция нитратного азота 24

6.3.Ассимиляция аммиака 25

6.4.Причины накопления избыточных количеств нитратов в растениях и пути их снижения в сельскохозяйственной продукции 26

7.Обеспечение растений питательными веществами в полевых условиях 28

7.1.Минеральные вещества в фитоценозах и их круговорот в экосистеме 29

7.2.Плотность и распределение корней в посеве 29

7.3.Почва как источник питательных элементов для сельскохозяйственных культур 31

7.4.Взаимодействия между растениями 33

7.5.Влияние ризосферной микрофлоры на поглощение веществ 33

8.Физиологические основы применения удобрений 34

9.Особенности питания растений в беспочвенной культуре 37

10.Неблагоприятное действие на растение избыточно высокого уровня минерального питания 40

1. История изучения корневого питания растений

Уже в 6-5 тысячелетии до н.э. возделывались пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, лен, огородные, плодовые культуры, а зола, навоз, ил использовались как средства повышения плодородия почвы.

В 17 веке (1629 г.) Я. Б. Ван Гельмонт (голанд) провел первый физиологический эксперимент: ивовая ветвь 2-25 кг, почва 75 кг, через 5 лет почва 77 кг, ветвь 56,6 (более чем в 33 раза). Сделал вывод, что растения создают массу за счет воды (водная теория питания).

В конце 18 начале 19 века нем. агроном А. Тэер разработал гумусовую теорию питания растений – растения питаются водой и гумусом (перегноем, то есть органическими остатками.

В 1970 г. А.Т. Болотов (рус. агр.) издал книгу «Об удобрении земель» (первая монография по агрохимии), в которой писал: «пища растений в почве состоит в воде и некоторых особлевых или паче минеральных частичек», перечислил 53 вида удобрений.

В 1804 г. Н.Т. Соссюр (швейц.) в книге «Химические исследования растений» показал, что различные соли поглощаются из водных растворов с неодинаковой скоростью.

В 1837 г. Ж.Б. Буссенго показал, что растения можно вырастить на чистом песке, если вносить в него минеральные соли (золу и селитру).

В 1840 г. Ю. Либих (нем. хим.), один из основоположников агрохимии, автор книги «Химия в приложении к земледелию и физиологии» обосновал теорию минерального питания:

1. мин. вещества являются основой плодородия,

2. перегной нужен для образования СО₂ (ускоряет выветривание мат. породы и увеличивает культурный слой,

3. сформулировал закон минимума,

4. сформулировал закон возврата,

5. считал, что N поглощается из воздуха в виде аммиака (1656 г. признал, что в виде нитратов из почвы).

В 1859 г. И. Кноп и Ю. Сакс доказали, что растения можно вырастить до полного созревания в водной среде, где содержится всего семь элементов: N, P, K, S, Ca, Mg, Fe. Создали основу для вегетационного метода, окончательно утвердили минеральную теорию питания.

П.А. Костычев, В.В. Докучаев разработали основы научного почвоведения. К.А. Гидройц обосновал учение о почвенном поглощающем комплексе.

Позже было установлено, что растениям в небольшом количестве нужны и другие элементы, выявлена их физиологическая роль. Были разработаны приемы и способы внесения минеральных удобрений, создана их новые формы.

Современные представления о питании растений основываются на работах многих ученых. Из русских исследователей наибольший вклад в изучение корневого питания внесли Д. А. Сабинин, который создал школу физиологов минерального пи­тания в нашей стране, внес большой вклад в изучение поглотительной деятельности корня и создание концепции круговорота веществ в растении. Д. Н. Прянишников - основоположник агрохимии в России, придавал большое значение минеральным удобрениям. Его научные труды о корневом питании растений и удобрениях положены в основу химизации сельского хозяйства.