Питание растений условия среды

Влияние условий внешней среды на поступление питательных веществ в растения

Корни растения могут использовать элементы питания из сильно разбавленных растворов, однако при очень низких концентрациях растения могут страдать от недостатка питательных веществ.

Оптимальная концентрация почвенного раствора при которой наиболее активно поглощаются питательные вещества изменяется в зависимости от вида растения и возраста.

б) Соотношение макро и микроэлементов.

Раствор в котором необходимые растению элементы питания находятся в оптимальной для данной фазы развития концентрации и соотношении называется физиологически уравновешенным.

Элементы питания наиболее интенсивно поступают в растение при оптимальной влажности около 60% полной влагоемкости и обеспечивающий стабильное физиологическое состояние, хорошее развитие корней и быстрый транспорт ионов к поверхности корней. Угнетение растений при недостатке влажности затрудняет усвоение элементов питания. Высокая влажность ухудшает воздушный режим.

Кислород воздуха необходим для дыхания корней в процессе которого освобождается энергия используемая растениями для активизации транспорта питательных веществ. Поэтому потребление элементов питания нарушается при ухудшении аэрации в увлажненных и уплотненных, бесструктурных почвах.

Особенности питания сельскохозяйственных культур в различные периоды. Критический период. Период максимального потребления питательных веществ. Питание и качество урожая

Каждая культура в процессе своего развития проходит конкретный для нее цикл потребления питательных элементов. С помощью удобрений можно регулировать этот процесс на разных этапах роста и развития растений.

1-й этап – прорастание семян и всходы.

В этот период для всех культур характерно относительно небольшая (слабая) потребность в элементах питания. Но именно в этот период культуры наиболее чувствительны к недостатку или избытку солей почвенного раствора. Это обусловлено слабо развитой корневой системой и повышенной чувствительностью к солям почвенного раствора. В этот период растения нуждаются в легкоусвояемых и водорастворимых формах питательных веществ. В большинстве случаев растения ощущают недостаток фосфора (критический период)

2-й этап – период интенсивного роста и развития вегетативной массы

Для большинства культур данный период характерен интенсивным поглощением элементов питания, прежде всего азота (критический период), а потом фосфора и калия. Для калийлюбивых растений К занимает 2-е место по интенсивности поглащения. В этот период удобрения должны быть в виде солей, растворяемых в слабых растворах кислот, и должны располагаться в зоне активной работы корневой системы.

3-й период – период образования репродуктивных органов и плодоношения

Это период интенсивного потребления питательных элементов со сменой минимума. Возрастает потребность в Р и К. Для калийлюбивых на первом месте калий (критический период).

В этот период удобрения вносят в виде подкормок.

5. Известкование кислых почв — главное условие повышения эффективности органических и минеральных удобрений. Определение доз и места внесения известковых удобрений. Основные технологические схемы известкования.

Повышенная кислотность — одна из важнейших причин низкого плодородия почв и недостаточной эффективности удобрений. При кислой реакции среды в почве подавляется деятельность полезных микроорганизмов, ухудшаются условия питания и обмена веществ в растениях. При рН ниже 4,5 увеличивается подвижность алюминия и марганца, оказывающих токсическое действие на растения. Легкорастворимые формы фосфора переходят в малоподвижное состояние. Резко снижается эффективность удобрений, особенно азотных. Эффективность применения удобрений на кислых почвах на 30—40% ниже, чем на таких же почвах, но произвесткованных.

Известкование – это внесение в почву известковых удобрений содержащих Са и Mg в виде карбонатов, гидроксидов, силикатов для нейтрализации кислотности.

Источник

2.4. Влияние внешних условий на поступление питательных элементов в растение

Поглощение растениями питательных элементов зависит от свойств почвы, ее водно-воздушного и температурного режимов, освещенности и других условий внешней среды. Главное условие нормального питания растений –наличие питательных элементов.

Элементы питания содержатся в почвенном растворе, органических веществах и в твердой минеральной фракции почвы. Легко доступны для растений питательные элементы почвенного раствора, а также почвенных коллоидов. Питательные элементы в недоступной форме при определенных условиях становятся доступными. Например, часть азота, фосфора и серы гумуса превращается в доступные соединения в результате минерализации. Труднодоступные соединения трехкальциевого фосфата в кислой среде почвы переходят в более доступные формы. С другой стороны, часть хорошо усвояемых элементов питания может, наоборот, переходить в формы, не доступные для растений. Например, легко доступный аммонийный и нитратный азот превращается микроорганизмами в недоступные (органические) формы.

Условия питания растений должны учитываться при разработке систем удобрения культур (определении доз, сроков, форм и способов внесения органических и минеральных удобрений).

Одно из важнейших условий питания растений – реакция почвы. Оптимальной реакцией почвы для большинства растений считается слабокислая и близкая к нейтральной – рН солевой вытяжки 6,2–6,5. Однако есть растения, лучше растущие на почвах с кислой (люпин) или слабощелочной (люцерна) средой.

Большое значение в корневом питании имеет насыщенность почвенного раствора питательными элементами. Как высокая, так и недостаточная концентрация неблагоприятны для роста и развития сельскохозяйственных культур. Растения усваивают пищу из слабоконцентрированных растворов – 0,01–0,05%, почвенные растворы незасоленных почв обычно имеют концентрацию от 0,02 до 0,2%. Растения по-разному реагируют на ту или другую концентрацию почвенного раствора. Наиболее «чувствительны» к концентрированным растворам лен, люпин, огурцы, морковь, а также большинство молодых растений.

Ионы растения и почвенного раствора постоянно взаимодействуют друг с другом. Например, при сравнительно избыточном содержании катионов или анионов в растении они препятствуют проникновению в клетку других ионов. Так, при высокой концентрации Са 2+ или Mg 2+ тормозится поступление К + и Na + , и наоборот. Между анионами антагонизм проявляется слабее, он более выражен между обладающими близкими химическими свойствами, например между SO₄ 2- и SеO₄ 2- . Нет антагонизма между NO₃ — , PO₄ 3- , SO₄ 2- , но он возникает между анионами с одинаковыми зарядами, например, между NO₃ — и Н₂РО₄ — , С1 — и НРО₄ 2- . Наряду с антагонизмом происходят процессы синергизма: ионы с противоположными зарядами могут активизировать поступление друг друга в растение, например NH₄ + и РО₄ 3- , К + и SO₄ 2- , Ca 2+ и NO₃ — и т.д.

Если соотношение элементов питания в почвенном растворе полностью отвечает физиологическим потребностям того или иного растения, такой раствор называется физиологически уравновешенным.

Одно из главных свойств почвы – водный режим. Оптимальная влажность почвы благоприятно сказывается на физиологическом состоянии растений, ускоряет фотосинтез, биосинтез белков, развитие корней и усиливает их поглотительную способность. Вода является средой для диффузии элементов питания из почвенного раствора и поглощающего комплекса почвы к корневым волоскам. На построение органического вещества растения расходуют примерно 0,2% поглощаемой воды, более 99 % влаги испаряется. Существенно снижают затраты воды на создание урожая удобрения. По данным Д. Н. Прянишникова, расход воды растением на образование сухого вещества на удобренном фоне снижался на 20–36% в зависимости от влажности почвы.

Поглощение питательных элементов растениями может совершаться только в условиях благоприятного воздушного режима почвы. Для большинства сельскохозяйственных культур достаточным является содержание в почве 2–3% кислорода. При недостатке кислорода в ней образуется больше восстановленных форм железа и других элементов, вредных для растений, увеличивается содержание углекислого газа, а это снижает поглощение корнями азота, фосфора и ионов аммония, а также деятельность микроорганизмов. Благоприятная структура почвы обеспечивает хорошее снабжение корней кислородом.

На питание растений большое влияние оказывает температура почвы. При 5–7° С снижается поступление в растения азота, фосфора, кальция, серы, в меньшей степени калия. Аммонийный азот может поступать в растение при более низкой температуре, чем нитратный. Сильное влияние низких температур на азотное и фосфорное питание в период всходов объясняется слабым использованием молодыми проростками азота и фосфора из запасов семян и почвы. Оптимальной температурой для азотного и фосфорного питания является 23–25° С. По данным В. В. Буткевича, при повышении температуры с 20 до 35° С увеличивалось образование белка в зерне пшеницы. Чрезмерно высокая температура отрицательно влияет на поступление питательных элементов в растение, что, очевидно, обусловлено снижением активности ферментных систем.

Питание и продуктивность сельскохозяйственных культур тесно связаны с интенсивностью освещения. Затенение растений в посевах, чрезмерное их загущение снижают интенсивность фотосинтеза и дыхания, а следовательно, и урожайность.

В питании растений огромное значение имеют микроорганизмы. В 1 га пахотного горизонта почвы содержится от 3 до 7–8 т микроорганизмов. Они превращают органические вещества почвы и органических удобрений в усвояемые растениями формы. Некоторые виды микроорганизмов способны также разлагать труднорастворимые минеральные соединения фосфора и калия, делая их доступными для растений. Микроорганизмы-азотфиксаторы (клубеньковые бактерии и свободноживущие) обогащают почву азотом, поглощая его из воздуха. В результате жизнедеятельности микроорганизмов в почве создается гумус.

Особую роль в питании растений играют бактерии ризосферы, – слоя почвы, непосредственно примыкающего к корневой системе, где сосредоточена основная масса питательных элементов (табл. 2.8).

Источник

13. Влияние условий внешней среды на поступление питательных веществ в растения (тепловой режим, свет, реакция среды, деятельность почвенных микроорганизмов).

14. Избирательная способность растений. Физиологическая реакция удобрений.

Избирательная способность проявляется в том, что растения потребляют значительно больше химических элементов, чем им необходимо. Усиленное потребление важных для растения элементов определяется направленной работой механизмов активного транспорта, а также быстрым включением элементов в обмен веществ. В результате концентрация ряда элементов в тканях растений может в десятки раз превышать их концентрацию в окружающем растворе. Неравномерное поглощение растением катионов и анионов какой либо соли служит причиной проявления ее физиологической реакции, т.к. катионы или анионы остаются в почвенном растворе вызывают его подкисление или подщелачивание. Таким образом минеральные удобрения при внесении их в почву могут оказывать влияние на реакцию среды даже если представляют собой гидролитически нейтральные соли. Если растение потребляет больше катионов, то удобрение является физиологически кислым. Например: при внесении К2SО4, в почвенном растворе после обменной реакции с растением образуется H2SO4. Удобрение называется физиологически щелочным, если из его состава потребляется больше аниона, например NaNO3. Большинство применяемых в с/х удобрений являются физиологически кислыми, применение их желательно по фону известкования.

Источник