81.Распределение по органам, накопление и реутилизация элементов минерального питания. Физиологические основы диагностики обеспеченности растений элементами минерального питания.
Направление движения минеральных веществ в растении во многом определяется интенсивностью их использования и потребностями того или иного органа. Растения характеризуются большой экономичностью в потреблении питательных веществ. Это выражается в их способности к реутилизации, т.е. повторному использованию основных элементов минерального питания.
Наиболее подвижен калий, он может ежедневно совершать несколько круговоротов через ксилему и флоэму. Это объясняется его свободным состоянием и важной ролью потока калия в регуляции транспортных процессов и биоэлектрических явлений. Хорошо реутилизируются азот и фосфор, которые входят в состав жизненно важных лабильных соединений. По мере старения листьев процессы распада превышают синтез, освобождающиеся азот и фосфор направляются к более молодым частям растения. Однако есть элементы. Которые практически не реутилизируются. Это кальций, бор, очень слабо реутилизируется железо. Это связано с малой лабильностью и плохой растворимостью соединений. В которые входят эти элементы. Магний и сера по степени реутилизации занимают промежуточное положение.Возможность повторного использования отдельных элементов оказывает влияние на их распределение в растении. Для элементов, подвергающихся реутилизации, характерен акропетальный тип распределения, т.е. чем выше расположен лист, чем он моложе, тем больше в нем азота, фосфора и калия. Для элементов, не подвергающихся повторному использованию характерен базипетальный тип. Чем старше орган, тем больше содержание в нем указанных элементов.Разработаны физиологические основы применения минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры. Установлена роль отдельных элементов минерального питания, методы диагностики обеспеченности ими растений. Одна из важнейших задач — повышение коэффициента использования удобрений, ибо в производстве теряется до 50% удобрений.Известна особая роль в повышении урожайности азотных удобрений. Поэтому широко исследуются способности бобовых и некоторых других видов растений к симбиозу с азотфиксирующими микроорганизмами. Делаются попытки пересадки генов некоторых азотфиксирующих бактерий и синезеленых водорослей пшенице и кукурузе.На основе выяснения водного баланса растений разработаны приемы продуктивного полива растений. Внедряются капельное, импульсное орошение, разрабатываются автоматизированные оросительные системы.
Так как в России 60% пашни находится в районах со средней годовой температурой воздуха до 5°С, около 64% пашни получает осадков менее 400 мм в год, много засоленных и с повышенной кислотностью почв, то перед физиологами стоит задача — поднять устойчивость растений к неблагоприятным внешним условиям. Советские ученые многое сделали для того, чтобы раскрыть природу механизмов, позволяющих растению противостоять неблагоприятным внешним факторам, экстремальным условиям почвы и климата, сохранить нормальный ход процессов жизнедеятельности. Установлено, что адаптация к условиям внешней среды представляет собой комплексную реакцию растительного организма. Устойчивость растений к повреждающим воздействиям предопределена их генотипом, но физиолог и селекционер должны найти те условия, при которых получается наиболее устойчивый фенотип, способный быстро и полно восстанавливать поврежденные структуры и функции.
Источник
Реутилизация элементов питания в растениях
Реутилизация — это повторное использование поглощенных овощными растениями элементов питания на образование новых подобных и других органов в течение вегетации при особой на то необходимости. Об особенностях этого процесса и как применять его с пользой на практике, рассказал заслуженный агроном России Э. Феофилов в еженедельной газете «Садовод» (2001 г.).
Проявление реутилизации элементов является частью общей системы корневого питания растений, называемого минеральным. Повторное использование растением ранее поглощенных им элементов пищи составляет также процесс круговорота их внутри растительного организма.
Далеко не все элементы в растении способны своевременно «выручать» его в неблагоприятные периоды роста и развития, связанные с погодными (микроклиматическими) условиями и наличием элементов пищи в почве. Так, медь, кальций, марганец, бор, молибден, кобальт, хлор остаются (накапливаются) там, куда они поступили первоначально. Способны хорошо передвигаться внутри растения азот, фосфор, калий, магний, сера и частично железо и цинк.
Как известно, передвижение веществ внутри растения осуществляется с помощью воды. Элементы, которые не подвергаются реутилизации, входят в состав химически инертных (мало активных) или труднорастворимых соединений. Поэтому обеспечивать растения такими элементами нужно через заправку ими почвы (с соответствующей ее кислотностью) и последующих одной или нескольких подкормок.
Элементы, способные на повторное использование, также частично входят в состав малоподвижных соединений и не могут реутилизироваться полностью (например, азот и фосфор). Кроме того, степень повторного использования зависит от общего уровня и условий питания каждой культуры и отдельных растений.
Чаще всего повторно используемые элементы двигаются из старых листьев в молодые и к точкам роста, а также от вегетативных органов к продуктивным (плодам, корнеплодам, луковицам).
Элементы питания, поглощаемые корнями, поднимаются с восходящим током воды по растению в те точки (органы), где происходят интенсивные процессы образования сложных биологических соединений. Но в этих же местах происходят одновременно процессы распада веществ. Продукты распада движутся по растению сначала вниз, а затем снова вверх, к новым растущим органам, подвергаясь здесь новому использованию.
Соотношение величин образования (синтеза) и распада соединений, в состав которых входят реутилизируемые элементы, определяет их количества и возможности на данный процесс. По мере старения органов растений процессы распада увеличиваются и снижается содержание элементов, подвергающихся реутилизации.
При недостатке какого-либо из элементов в почве или его слабом поглощении корнями образуется нехватка элемента в растущих частях, происходит перераспределение элементов внутри растения. И тогда по внешнему виду проявляется недостаток элементов в органах, из которых произошел его отток. Для азота, фосфора, калия и магния внешние признаки недостатка проявляются чаще всего на нижних листьях или более старых.
Если накопившийся азот из старых листьев перераспределяется в молодые, то листья, расположенные возле плодов (у огурца, томата, перца и др.), отдают азот им. Чем «щедрее» такая отдача, тем больше в плодах сосредотачивается нитратов. А у зеленных культур нитратов всегда больше всех, потому что им некуда реутилизировать азот из листьев старых (желтеющих) кроме других листьев.
Скорость налива и созревания плодов также частично зависит и от поступления в них повторно используемых калия и азота.
Азот и фосфор могут понапрасну пропадать для новых органов при перекормах растений. Листья обрезают, а с ними удаляют и излишки элементов. То же происходит при запоздалой обрезке (длинных побегов у огурца, крупных пасынков у томата), когда реутилизация еще не успевает осуществиться.
Активно двигается по растению для вторичного использования магний, чем объясняется его сравнительно небольшое применение в подкормках.
Цинк, хоть и слабо, но может быть пригоден к повторному использованию. Но его освобождение из старых листьев до половины содержания возможно лишь в процессе их естественного отмирания.
В качестве примеров активной реутилизации питательных веществ овощными растениями может служить цикорный салат. После уборки корнеплодов салата их складывают в кучи листьями наружу. В течение недели питательные вещества из листьев почти полностью оттекают в корнеплоды. Затем увядшие листья обрезают, а корнеплоды хранят для выгонки зелени. Подобное происходит с кочанной капустой при закладке ее на хранение с верхними листьями. В процессе хранения питательные элементы переходят в кочаны. Ни чем иным, как реутилизацией запасенной пищи, является любая выгонка зелени в осенне-зимнее время из корнеплодов и луковиц.
Человек, выращивая овощи, пользовался явлением реутилизации элементов питания в растениях задолго до его открытия. Знание же об этом поможет более экономно и продуктивно использовать удобрительные препараты на огороде. (Источник: letnii-sad.ru. Автор: Э. Феофилов, заслуженный агроном России).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Дзен.новости | Группа Вконтакте.
Источник
ДИАГНОСТИКА ДЕФИЦИТА ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Для повышения продуктивности сельскохозяйственных посевов необходимо создать оптимальные условия питания растений и корректировать их в течение вегетации.
Диагностику питания растений подразделяют на почвенную и растительную. Почвенную диагностику проводят путем агрохимического анализа почвы и сопоставления полученных данных с установленными нормативами. Однако анализа почвы не всегда достаточно для определения обеспеченности растений минеральным питанием, так как питательные вещества могут не усваиваться растением. Поэтому наряду с почвенной проводят растительную диагностику — химический анализ растений, или определение нарушения питания по внешнему виду растений, т.е. визуальную диагностику.
Остановимся подробнее на визуальной диагностике. В ее основе лежат наблюдения за изменением окраски растений, появлением на листьях и стеблях пятен, полос, некрозов тканей, отклонениями в строении растений.
В чем состоит сложность визуальной диагностики?
Сложность визуальной диагностики состоит в том, что очень сходные проявления могут иметь разные неблагоприятные воздействия. Например, очень похожими по внешнему виду могут быть признаки недостатка азота и воды, опрыскивание пестицидами может вызвать краевой ожог листьев или появление
бурых пятен, свойственное недостатку калия или кальция. Нередко наблюдается проявление признаков недостатка или избытка не одного, а двух или нескольких элементов питания одновременно. Так, у картофеля на сильнокислых супесчаных почвах часто наблюдают совместное проявление признаков недостатка магния и вредного действия марганца. Кроме того, признаки голодания могут появляться, исчезать и снова возникать. Это зависит от погодных условий, проникновения корней в глубокие слои почвы и изменения потребностей растений в отдельных элементах питания в процессе их роста и развития.
Существенным недостатком листовой диагностики является появление внешних признаков лишь при значительном голодании в отношении того или иного элемента. Но надо иметь в виду, что признаки голодания обычно появляются сначала у одиночных растений и лишь постепенно распространяются на весь посев или насаждение. Поэтому систематический еженедельный внимательный осмотр растений позволяет исправить ситуацию с помощью подкормки.
При визуальной диагностике прежде всего следует установить, внешний вид каких частей растения нарушен. Элементы питания по их подвижности в растении делятся на две группы: реутилизируемые и нереутилизируемые.
Что называется реутилизацией элементов минерального питания?
Реутилизация — повторное использование элементов. При недостатке реутилизируемых элементов они оттекают из ранее образовавшихся частей растения в молодые, формирующиеся органы. К таким элементам относятся N, К, Р, Мд. Поэтому их недостаток прежде всего и ярче проявляется на нижних закончивших рост листьях. Недостаток остальных элементов (Са, S, Fe и всех микроэлементов), нереутилизируемых или слабо реутилизируемых, отражается на самых молодых растущих частях растения. Так, очень близкие по внешнему виду хлорозы при недостатке азота проявляются на листьях нижнего яруса, а при недостатке железа — на верхнем, более молодом ярусе. Побурение и отмирание тканей по краям листа (краевой ожог) при недостатке калия наблюдаются сначала на более старых листьях, а при недостатке кальция — на молодых.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник