Автор теории гумусового питания растений

3 Направления учения о роли почвы в питании с/х растений, сформировавшиеся в 15-17 вв.:

1.Бернар Палисси – франц ученый, 1563 г. книга «О различных солях и с/х», в которой развивал мысль о том, что растения питаются солями, содержащимися в почве. Предпосылка «теории минерального питания растений» Либиха.

2.Ван-Гельмонт (голландец, 1579-1640): теория питания растений водой. Этого мнения придерживался англ физик Роберт Бойль. Это теория Аристотеля, просуществовала очень долго — почти до начала 19 века.

3.Валериус (швед ученый): нач 18 в., книга «Химические основы агрикультуры» о питании растений содержащимся в почве орг в-вом — почвенным гумусом. Дал 1-ое определение гумуса.

Только в середине 19 в. были развиты основы нового учения о роли почвы в питании с/х растений.

Альбрехт Тэер (1752-1828): основоположник нем агрономии и высшего с/х образования в Германии, автор теории гумусового питания растений, излагал ее в «Основы рационального земледелия» 1809-10 гг.: плодородие зав-т от кач-ва и кол-ва гумуса.

Юстус Либих (1803-1873) 1840 г.- книга «Химия в приложении к земледелию и физиологии» — основа теории минер питания растений. Почва теряет плодородие, д.б. восстановление, надо его восполнять — отдых поля + навозом. Разбил теорию о перегное. Показал, что растения выносят с урожаем зольные эл-ты из почвы, их надо возвращать в почву. «З-н минимума». Говорил об возможном истощении разрушения п.п. деградации из-за хищнического земледелия. Организовал пр-во мин удобрений, но плохо действовали из-за огромной его ошибки, думал, что растения берут N из воздуха и не надо заботиться об этом. Эта ошибка в теории питания растений была устранена в трудах:

Жана Батиста Буссенго (1802 -1887): классич эксперимент работы по агрохимии и физиологии растений. 1835 г. ставил опыты по питанию растений + в вегетационных сосудах по исслед физиологии растений.

Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) своими трудами оказал влияние на развитие не только физиологии растений, но и всей нашей агрономической науки. Он высоко ценил вклад Либиха в развитие идей рационального земледелия. Его положения о возврате в почву уносимых с урожаем недостающих в ней питательных веществ и о зависимости урожая от питательного вещества, находящегося в минимуме, К.А. Тимирязев считал основным законом. Главные пути повышения продуктивности земледелия он видел в клеверосеянии и применении минеральных удобрений.

К.А. Тимирязев придавал большое значение биологическому синтезу азота бобовыми, а возможность получения азотных удобре­ний за счет азота воздуха он назвал поразительным результатом научного творчества, обещающим крутой поворот в земледелии. Он выступал за проверку научных достижений на полях, за широкую постановку полевых опытов в хозяйствах. В полевом опыте он видел лучшее средство подать крестьянину мысль повторить его в своем хозяйстве. Считал необходимым шире использовать ве­гетационный метод. Первый вегетационный домик в России был построен им в 1872 г. в Петровской земледельческой академии. Впоследствии были разработаны методы изолированного питания растений (И.С. Шулов), метод текучих растворов (впервые применил П.С. Коссович), метод стерильных культур в лаборатории Д.Н. Пря­нишникова (И.С. Шулов и Г.Г. Петров).

Яркие страницы в истории развития фундаментальных положе­ний агрохимии, в частности в вопросах минерального питания растений, оставил Дмитрий Анатольевич Сабинин (1889-1951). Основным направлением научных работ Д.А. Сабинина явилось глубокое изучение физиологии корневой системы, ее проницаемости и способности поглощать, выделять и перерабатывать минеральные вещества и некоторые органические соединения. По существу, эти работы стали началом нового направления в изучении минерального питания растений, утвердившего представление о синтетической способности корневой системы. Результаты многогранной научной деятельности Д.А. Сабинина опубликованы в его многочисленных научных трудах. Особенно высокую оценку получила его монография «Физиологические основы питания растений», изданная после смерти ученого в 1955 г.

Д.А. Сабинин весьма продуктивно осуществлял и научно-педагогическую деятельность, особенно в период заведования лабо­раторией физиологии растений в ВИУА (1932-1941) и кафедрой физиологии растений в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова.

Идеи Д.А. Сабинина получили развитие в исследованиях И.И. Колосова, Н.З. Станкова, И.В. Мосолова и др. Ученики и по­следователи Дмитрия Анатольевича с большой теплотой и любовь.

Прянишников Дмитрий Николаевич (1865-1948): агрохимик, биохимик, физиолог растений; создатель современной отеч агрохимии. Окончил каф Петровской ак, работал в спец лаб в европ ун-тах. Создал уникальную географ систему опытов применения минер удобрений в разных климатических зонах и на разных типах почв. Работал над главной научной проблемой азотного питания растений. Долгопрудное опытное поле (ныне Долгопрудная агрохим опытная станция им.Прянишникова.

осново­положник советской агрохимии — обосновал теорию аммиачного и нитратногсиштания растений и дал исчерпывающие рекомендации по производству и применению аммиачных удобрений. Им выполнены классические работы по теории азотного обмена. Д.Н. Прянишникову принадлежит заслуга глубокого обоснования условий эффективного применения фосфоритов на кислых почвах, положения о возраста­ющем плодородии почв, об использовании азота атмосферы био­логическим путем в сочетании с азотом минеральных удобрений.

Практически нет ни одного теоретического направления раз­вития агрохимии как науки или практики химизации земледелия без активного влияния на них работ Д.Н. Прянишникова и его учеников. Он был активным пропагандистом всего нового, передового, смело выступал против ошибочных положений в науке, всего того, что мешало научно-техническому прогрессу сельского хозяйства и тормозило развитие химической промышленности по производству минеральных удобрений.

Д.Н. Прянишников призывал не ждать и бездействовать, когда у нас будут построены заводы для связывания азота воздуха, когда суперфосфат станет общедоступным, а немедленно действовать и знать, что каждый куст люпина есть, в сущности, миниатюрный завод по утилизации атмосферного азота, работающий даром за счет солнечной энергии. Пожалуй, не было проблемы в агрохимии, которая не изучалась бы в лаборатории Д.Н. Прянишникова. В первые

годы советской власти он призывал к максимальному использованию местных удобрений — золы как источника калия, кальция и других зольных элементов; проявлял заботу о правильном хранении навоза, о компостировании его с торфом, об использовании извести на кислых почвах и т.д.

Он принимал активное участие в организации в нашей стране Географической сети опытов с удобрениями и активно отстаивал необходимость расширения посевов бобовых культур (характерных для плодосменных севооборотов, в особенности клевера и люцерны), существенно улучшающих баланс азота и гумуса в почве. Он выступал против скептиков, недооценивавших эффективность ми­неральных удобрений на наших малоплодородных землях, а также крайних сторонников травополья — противников ускоренного раз­вития химизации земледелия в нашей стране. Еще в 1937 г. Д.Н. Пря­нишников писал: «Что касается авторов, которые считают. что знают какой-то секрет получения высоких урожаев без внесения соответствующих количеств удобрений (и без знания агрохимии), то об этих авторах можно только сказать, что они напрасно считают себя материалистами» (Д.Н. Прянишников. Травополье и земледелие). Он призывал не смешивать понятия «травополье» и «культура бобовых трав на полях», отстаивал расширение посевов последних, особенно в увлажненных районах, а зернобобовых — во всех земледельческих районах страны.

Д.Н. Прянишников первым в нашей стране начал готовить кадры агрономов-агрохимиков. Он — автор фундаментального руко­водства «Агрохимия», в котором представлен многолетний мировой опыт применения удобрений, сформулированы теоретические основы агрохимии в тесной связи с биохимией и физиологией растений.

XX в. ознаменовался крупными достижениями в развитии фундаментальных положений агрохимии, практики химизации земле­делия и совершенствования методологии агрохимических исследова­ний.

Так, развивая теорию азотного питания растений, Г.Г, Петров в 1917 г. опубликовал результаты экс пери ментально-критического исследования в книге «Усвоение азота высшими растениями на свету и в темноте», где подробно показал весь путь превращения азота в растении с момента его поглощения до превращения в белковое вещество

В Тимирязевской сх академии факультет агрохимии и почвоведения был создан еще в 1929 г. Первыми деканами факультета были Д.Н. Прянишников (1931-1934) и В.Р. Вильямс (1934—1935).

Всесоюзного института удобрений им. Д.Н. Прянишникова.

24. ТИПЫ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ

Питание растений – процесс поглощения из внешней среды и преобразования питательных веществ в соединения, необходимые для жизнедеятельности растения, передвижение первично поглощенных питательных веществ и их преобразование и локализация в местах последующего использования.

В процессе питания происходит обмен веществ между растениями и окружающей средой. Неорганические вещества почвы, атмосферы и воды поступают в растение, где используются в синтезе сложных органических соединений, а ряд веществ выводится из растительного организма в окружающую среду

Зеленые растения из углекислого газа, воды и простых минеральных солей с помощью солнечной энергии и многочисленных ферментов образуют сложнейшие органические вещества.

Вода необходима растению в процессе питания не только для фотолиза, но и в значительно большем количестве для испарения листьями.

Образовании 1 ц сухой массы урожая за время вегетации сельскохозяйственные культуры испаряют 300–400 ц воды. Эту величину называют коэффициентом транспирации.

Все зольные элементы практически полностью потребляются растениями из почвы, поэтому оптимизация их содержания в почве в доступной для растений форме является одной из важнейших задач агрохимии.

Есть автотрофный и симбиотрофный (микотрофный и бактериотрофный) типы питания растений.

автотрофный тип питания (греч. «троф» – «пища»),самостоятельное обеспече-ние неорганическими элементами и азотом почвы и углекислым газом, из которых синтезируются органические вещества. Кроме зеленых фотосинтезирующих растений к автотрофным организмам относятся некоторые бактерии, осуществляющие углеродное питание путем фотосинтеза или хемосинтеза.

Автотрофные организмы не нуждаются в поступлении извне готовых органических веществ, а в процессе углеродного питания (фотосинтеза) из углерода CО₂ воздуха осуществляют их первичный синтез, т.е. заново создают органические соединения.

При симбиотрофном типе питания высшее растение тесно сожительствует с другими организмами (симбионтами).

При симбиотрофном типе питания наблюдается взаимное использование продуктов обмена веществ для питания.

При симбиозе высшего растения с грибами устанавливается микотрофный тип питания. Микориза гриба обеспечивает высшее растение водой и растворенными в ней минеральными солями и другими веществами, грибы же используют углеводы и другие органические соединения, синтезируемые высшим растением. Биологическое значение микоризы заключается также и в увеличении поглощающей поверхности корней высшего растения за счет развития мицелия гриба.

Сущ-т микоризные грибы, улкчшающие питание растений Р-м (инокуляция микоризой),особенно на почвах бедных Р-м. бактериотрофн. типа пита-ния растений является симбиоз клубеньковых бактерий (ризобиум) с бобовыми растениями.(биологич.ю фиксация N).(50-180(люцерна) кг N.

Растение питается через корни и листья. Через листья осуществляется углеродное питание растений (фотосинтез), т.е. про-исходит ассимиляция зелеными листьями углекислого газа из атмосферы с помощью солнечной энергии. Поэтому фотосинтез называют еще воздушным питанием растений. Через корни растение поглощает и усваивает из почвы воду и различные ионы минеральных солей, а также незначительные количества некоторых органических веществ. Деление на корневое и воздушное питание условно, так как одни и те же вещества способны поглощаться как корнями, так и листьями. Например, углекислота поступает в растение через корни в такой же мере, как и через листья, и может участвовать в синтезе органических соединений. Сера также поступает в растение через корни в виде солей серной кислоты. Позже благодаря использованию радиоизотопа серы было доказано, что растения способны усваивать и окислы серы (SО₂, SO₃), поступившие через листья из воздуха. Например, минеральные соли могут поглощаться и усваиваться растениями не только через корни, но и через листья. (соя, Вера- Дальний Восток). Поступление питательных элементов в растения через надземные органы называют некорневым питанием растений. Эти два вида питания растений тесно взаимосвязаны. Недостаток питательных веществ в почве задерживает образование органических соединений в листьях, что в свою очередь тормозит рост растений, снижает их продуктивность.

Источник