31

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 7

2.4. Диагностика дефицита питательных элементов 9

3. Поглощение минеральных веществ 10

4. Транспорт ионов в растениях 11

4.1. Радиальное перемещение ионов в корне 11

4.2. Восходящий транспорт ионов в растении 11

4.3. Поглощение ионов клетками листа 12

4.4. Перераспределение и реутилизация веществ в растении 12

5. Регулирование растением скорости поглощения ионов 14

5.1. Поглощение ионов из разбавленных и высококонцентрированных растворов 14

5.2. Взаимосвязь между потоками ионов и воды в корне 14

5.3. Поглощение ионов и потребности в них растения 15

5.4. Ритмичность в поглощении ионов корнями растений 15

6. Азотное питание растений 16

6.1. Особенности нитратного и аммонийного питания растений 17

6.2. Ассимиляция нитратного азота 18

6.3. Ассимиляция аммиака 19

6.4. Причины накопления избыточных количеств нитратов в растениях и пути их снижения в сельскохозяйственной продукции 19

7. Обеспечение растений питательными веществами в полевых условиях 22

7.1. Минеральные вещества в фитоценозах и их круговорот в экосистеме 22

7.2. Плотность и распределение корней в посеве 22

7.3. Почва как источник питательных элементов для сельскохозяйственных культур 24

7.4. Взаимодействия между растениями 25

7.5. Влияние ризосферной микрофлоры на поглощение веществ 26

8. Физиологические основы применения удобрений 27

9. Особенности питания растений в беспочвенной культуре 29

10. Неблагоприятное действие на растение избыточно высокого уровня минерального питания 31

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.