Особенности процесса питания растений
На сколько же совершенны приспособленческие механизмы у растений если они обеспечивают себя жизненной энергией и полноценно развиваются, произрастая на одном месте. Это удивительно.
Как и у любого живого организма, у растений в основе получения энергии лежит процесс питания. Проходит он с участием минеральных солей химических элементов, воды, углекислого газа и состоит из двух видов. Почвенное питание, - поглощение водного раствора питательных веществ корнями, дополняется фотосинтезом - воздушным питанием. Два процесса взаимосвязаны.
На разных этапах роста растения потребность в тех или других элементах совсем неодинакова. Для их доступности из почвенного раствора важна форма и соотношение между собой. Более того, разные виды растений имеют свои предпочтения. Изучение всех этих вопросов в сельскохозяйственном производстве позволяет максимально полно раскрыть потенциал выращиваемых культур, по-настоящему управлять количественными и качественными показателями урожая.
Сколько химических элементов из таблицы Менделеева используется растениями в процессе питания? Сегодня специалисты говорят о 84-ех. В агрохимии они условно классифицируются в зависимости от количественного содержания в растениях и в почве на макроэлементы (азот, калий, фосфор), мезоэлементы (сера, магний, кальций), микроэлементы (железо, медь, бор, цинк, марганец, молибден, хлор) и ультрамикроэлементы (натрий, кобальт, алюминий, ванадий, кремний, никель, йод, серебро и др.).
Роль мезоэлементов в жизни растений
Молекула вкуса и запаха
Сера - четвертый по значимости элемент в процессе питания растений. Вместе с азотом она принимает участие в образовании белков и входит в состав незаменимой аминокислоты – метионин. Такие коферменты и витамины как биотин, коэнзим А, глутатион, липоевая кислота в своем составе также содержат серу.
Еще элемент интересен тем, что влияет на формирование вкуса и запаха у плодов и ягод. Поэтому серу часто называют молекулой вкуса и запаха.
Без серы невозможно и нормальное образование масел в семенах, хлорофилла в листьях. При недостатке серы процесс фотосинтеза замедляется, хлоропласты разрушаются. Визуально это диагностируется как пожелтение жилок и листовых пластинок у молодых листьев, угнетении точки роста. Признаки недостатка серы схожи с признаками азотного голодания и их часто путают.
Наиболее чувствительны к недостатку серы крестоцветные, бобовые, лилейные культуры. Для них требуется дополнительное внесение серосодержащих удобрений при количестве сульфатов в почве 11-14 мг/кг. Для зерновых этот показатель в два раза ниже – 7мг/кг.
В почве сера находится в виде органических (растительные и животные остатки) и неорганических соединений (сульфат кальция, сульфат магния, сульфат натрия). Корневая система растений поглощает серу в виде сульфат- иона SO 4 -2 .
Только 10% из обследованных агрохимической службой страны сельхозугодий содержат высокое количество серы. На 32% площадей – среднее содержание элемента и на 58% - низкое (меньше 6,0 мг/кг). Чаще всего недостаток серы фиксируется на легких, выщелоченных почвах с небольшим содержанием органических веществ. К сожалению, и при использовании технологий с минимальной обработкой почвы, где слабо идет минерализация растительных остатков, также наблюдается дефицит этого элемента.
На рынке удобрений серосодержащие удобрения бывают с элементной серой (удобрения длительного действия, применение ограничено климатическими условиями) и с сульфатами (сульфат аммония, сульфат калия, сульфат аммония-натрия, сульфат магния, калимагнезия, суперфосфат, азофоска с серой, азотосульфат, диаммофоска с серой). Важно соотношение вносимых в почву серы и фосфора, серы и азота. Оптимальным считается 1:3 и 1:5. При дефиците серы поглощение фосфора и азота корневой системой растений будет неэффективным.
Так как элементная сера, чтобы стать доступной в виде иона SO 4 -2 , должна пройти в почве длинный процесс сульфофикации, в производстве в основном используют сложные минеральные удобрения с сульфатами. Дефицит элемента они устраняют значительно быстрее. Более того, среди удобрений есть линейки водорастворимых высокотехнологичных продуктов для листовых и корневых подкормок. Рецептура их марок составлена с учетом потребности в элементах питания для определенных культур и в определенные фазы развития.
Интересна в этом плане линейка Нутривант Плюс. Формула данных листовых удобрений содержит специальный компонент Фертивант, позволяющий удерживать препарат на поверхности листа до 30 дней. Сера идет в составе двух марок: Нутривант плюс для кукурузы и Нутривант Плюс для масличных культур. Регламент дан на подсолнух.
Главный элемент в молекуле хлорофилла
Конечно же, таковым является магний. Он принимает активное участие в процессе фотосинтеза и ускоряет образование углеводов. Транспортировка пластических веществ и углеводный обмен в клубнях, плодах, семенах также не обходятся без этого элемента. Магний способствует хорошему усвоению железа и более активному передвижению фосфора, увеличивает поглощение азота.
Благодаря магнию листья становятся насыщенно зеленного цвета. Для него характерно передвижение или отток из старых листьев в молодые, а после цветения он переходит в семена.
Разные культуры по-разному требовательны к этому элементу. Наибольшее количество магния выносит из почвы кукуруза, от 65 до 80 кг на гектар. Далее можно поставить картофель, свеклу, табак, бобовые. Потребность культур в магнии больше в молодом возрасте и в период плодоношения. Он влияет как на формирование соцветий и плодов, так и на их скорость созревания и качество.
Недостаток элемента у растений проявляется как хлороз нижних листьев, мраморность с оттенками розового и коричневого. При этом жилки листовых пластин остаются зелеными. Из-за недостатка магния в плодах и ягодах возможно избыточно вредное содержание нитратов.
Обеспеченность почв магнием и его доступность для растений зависят от кислотности почвенного раствора и механического состава. Бедные магнием песчаные и супесчаные почвы. А оптимальное усвоение элемента идет при РН 5,5. Мешает поглощению магния корневой системой также низкая влажность почвы. При сильных осадках магний способен вымываться в нижние слои пахотного горизонта.
Магниевые листовые удобрения быстрые корректоры дефицита: сульфат магния, Меристем Микро Mg, серия Нутривант Плюс.
Если почвы кислые, то рекомендовано осеннее внесение доломитовой муки. Если показатели рН почвенного раствора в норме, но существует недостаток магния, для основного внесения и подкормок используют сложные гранулированные удобрения с магнием, калимагнезию.
За прочность клеточных мембран отвечает кальций
И не только в этом заключается важная роль элемента в жизни растений. Кальций вместе с магнием регулируют солевой ионный состав в почвенно- поглощающем комплексе. Если в почве существует дефицит кальция и магния, то нарушается оптимальный катионо-ионный баланс в почвенном растворе и корневая система растений не может полноценно усваивать питательные элементы. Почва закисляется оксидами алюминия, железа.
В растении кальций участвует во многих метаболических процессах, регулирует водный баланс и повышает устойчивость к заболеваниям.
Девяносто процентов усвояемого растениями кальция находится в клеточных оболочках. Первое, что происходит при элементном голодании, - это деформация молодых клеток. Самые чувствительные к этому процессу корневые волоски, они теряют всасывающую способность, ослизневают и отмирают. Далее перестают расти боковые корни, и вся корневая система угнетается. У таких ослабленных растений высокий процент поражения патогенными микроорганизмами.
Кальций не мигрирует по растению из одних частей в другие. Двигается с восходящим током только по ксилеме за счет транспирации. Соответственно, кальция будет больше поступать в те части растения, где активнее идет испарение. Старые листья больше испаряют влаги, чем молодые. Следовательно, первыми на дефицит кальция будет реагировать верхушка. Края листьев приобретают более светлый оттенок и закручиваются. Наблюдается ломкость стеблей. Плохо развиваются соцветия. У плода может отмирать кончик, уменьшаться размер, ухудшаться вкус и цвет. Особенно чувствительны плоды к нехватке кальция в период быстрого роста.
Кальций самый вымываемый из почв элемент питания. Самая большая потеря его происходит на чистых парах. На полях под многолетними культурами сплошного сева, его потери минимальны.
Если почвы кислые, торфяные, с засолением, то нехватка кальция в этой ситуации однозначна, необходимы мелиоранты. Кальцийсодержащие удобрения-мелиоранты (гипс, фосфогипс, известняк, доломитовая мука) вносятся в почву обычно осенью с органикой. Доза мелиоранта рассчитывается обязательно с учетом результатов агрохимического анализа почвы. Так как избыток элемента так же опасен, как и недостаток.
К кальцийсодержащим почвенным удобрениям основного внесения относятся нитрат кальция гранулированный и фосфоритная мука.
А вот скорректировать дефицит кальция в период вегетации культур можно водорастворимыми удобрениями – нитрат кальция, хелат кальция. Из линейки продуктов «Меристем» производителями успешно применяются: Меристем Сa-B (доступного кальция 7%), Меристем Ca (водорастворимого кальция 17%). Их используют после цветения и после образования завязи на овощных и плодово-ягодных культурах в основном двухкратно.
Очень хорошо усваивается растениями жидкое кальцийсодержащее удобрение КаосХТ. В этом системном продукте высокая подвижность кальция достигнута за счет комбинации с бором и с аминокислотами короткой молекулярной цепочки. Регламент дан на широкий ряд культур и позволяет значительно повысить их урожайность и качество продукции.