Грунтове живлення рослин, agroelement

Головна / Грунтове живлення рослин

Рослини в грунті харчуються в основному неорганічними сполуками у вигляді іонів. Вони можуть поглинати деякі органічні сполуки (окремі амінокислоти, при певних умовах - сечовину, фітин та ін.). Азотне живлення у бобових і деяких інших культур здійснюється також за рахунок фіксації азоту повітря за участю бульбочкових бактерій. При кореневому живленні рослини асимілюють необхідні їм елементи (N, P, S, K, Mg, Ca, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Na і ін.).

Мінеральне харчування включає також пересування в рослинах елементів і вторинне їх використання (реутилізацію). Утворюється в грунті і вносяться у вигляді добрив поживні солі розчиняються в грунтовому розчині і розпадаються (дисоціюють) на іони, які поглинаються корінням рослин. Коріння весь час дихають і, отже, виділяють окис вуглецю, яка, розчиняючись в клітинному соку, утворює вугільну кислоту, дисоціюють на іони H + і HCO3-. Ці іони насичують поверхню коренів і кореневих волосків і можуть обмінюватися на катіони і аніони ґрунтового розчину. Обмінне поглинання забезпечує перший етап харчування - насичення поверхні коренів і кореневих волосків іонами поживних солей.

Поглинання, пересування і перетворення солей пов'язані з диханням коренів, при якому виділяються і енергія, і необхідні речовини для засвоєння азоту та інших елементів живлення. Це визначає важливість створення всіх умов для дихання коренів: забезпечення їх киснем (хороша аерація грунту), вуглеводами (за рахунок фотосинтезу або наявних в рослині запасів), а також дотримання відповідної температури, відсутність в живильному розчині отрут (сірководню та ін.).

Мінеральні і утворилися з них органічні речовини з кореневої системи пересуваються до листя і зростаючим органам рослин. Швидкість і шляхи переміщення елементів мінерального живлення в надземній частині регулюється рослиною.

Поступаючи в рослини у вигляді мінеральних сполук, елементи живлення відразу ж включаються в обмін речовин. Уже через кілька хвилин після внесення міченого фосфору він був виявлений у всіх органах рослин і не тільки в мінеральній формі, а й у складі багатьох органічних сполук. За допомогою міченого ізотопу 15N встановлено, що амонійний та нітратний азот дуже швидко вступають в синтез амінокислот і білка в рослинах.

Засвоювані рослинами поживні речовини у вигляді неорганічних солей азоту, фосфору, калію та інших елементів диссоциируют в грунтовому розчині на іони. Однак в грунтовому розчині міститься тільки частина засвоюваних рослинами поживних речовин. Основна ж маса іонів амонію, калію, кальцію, магнію та інших катіонів знаходиться в адсорбованому стані в грунтовому поглинає комплексі. Повністю в грунтовому розчині присутній нітратний азот - іони NO3-. Поглинаючий комплекс постійно взаємодіє з ґрунтовим розчином, і катіони, адсорбовані їм, вступають в обмінні реакції з катіонами ґрунтового розчину, в тому числі і іонами водню, завжди присутніми внаслідок дисоціації води.

Якщо рослини поглинають з ґрунтового розчину іони будь-якого елементу, наприклад калію, то запаси його знову поповнюються в результаті десорбції калію з поглинаючогокомплексу.

Процес надходження іонів поживних речовин в рослини складається з трьох етапів: вивільнення іонів з твердої фази грунту в грунтовий розчин і пересування їх до зовнішньої поверхні коренів; проникнення іонів в коні; пересування їх з коренів в надземні органи рослини.

У зв'язку з тим, що концентрація іонів поживних речовин в грунтовому розчині зазвичай дуже низька, то і абсолютна кількість їх в засвоюваному стані в грунті незначне. Так, в грунтовому розчині орного шару на площі 1 га міститься від 3 до 15-20 кг калію, а фосфору - в 1,5-2 рази менше. Для створення нормального врожаю рослинами потрібно значно більше цих елементів живлення.

Концентрація того чи іншого поживної речовини в ґрунтовому розчині залежить від загального змісту і форми його сполук у твердій фазі грунту, характеру взаємодії з іншими грунтовими інгредієнтами, величини рН, біологічної активності грунту і т.д. Концентрація іонів амонію, калію, магнію, кальцію та інших катіонів в грунтовому розчині в значній мірі визначається кількістю з в обмінній формі в складі грунтового яка поглинає комплексу.

Розчинність фосфатів залежить від концентрації іонів кальцію і рН розчину. Але вплив цих факторів на розчинність різних форм грунтових фосфатів не завжди однаково. Так, зменшення концентрації кальцію в грунтовому розчині і збільшення кислотності на чорноземах, що містять кальцієві фосфати, підвищує розчинність останніх. Але при підкисленні грунтового розчину дерново-підзолистих грунтів, що містять фосфати заліза і алюмінію, розчинність фосфатів, навпаки, знижується.

Іони поживних елементів, які рухаються з водою, підтримують не тільки відповідну концентрацію розчину на кордоні коріння - грунт, а й відповідний рівень адсорбованих іонів у твердій фазі грунту в безпосередній близькості від коренів. Таким чином, чим інтенсивніше рух води в зоні коренів, тим вище концентрація розчину і тим сприятливіші складаються умови для постачання рослин поживними речовинами.

Розрізняють три механізми надходження поживних речовин на поверхню коренів: безпосереднє зіткнення (контакт); перенесення з струмом води (масовий потік); дифузія. Для різних елементів їх роль неоднакова. Для кальцію переважає контакт і перенесення з водою; для нітратів - перенесення з водою і дифузія; для калію і фосфору - дифузія.

Живильні речовини найбільш енергійно надходять в рослини в період активного росту. У міру старіння рослин надходження поживних елементів з грунту знижується. Накопичення під час активного росту іони окремих поживних речовин при старінні в якійсь мірі можуть навіть виділятися з рослин в зовнішнє середовище в результаті екзосомоса.