Роль основных элементов питания растений

Элементы питания растений

Элементы питания растений делят на две основные группы: макроэлементы, или основные элементы, и микроэлементы, необходимы растениям в малых количествах. К макроэлементам относятся калий, азот, фосфор, магний, сера и кальций. Некоторые растения потребляют много также натрия. Из микроэлементов одни играют важную роль в питании растений, другие не являются существенными. По-видимому, вторые всегда содержатся в почве и даже в удобрениях, используемых для приготовления питательных растворов, в качестве примесей. К числу важных микроэлементов относятся железо, бор, марганец, медь, цинк. Многие физиологи растений важными считают также молибден, кобальт и никель. Подробная классификация элементов питания растений описана в таблице 1.

Таблица 1. Основные элементы питания растений.

Рассмотрим роль каждого элемента в жизни растения.

• Азот. Подробнее о азоте, читайте в статье «Макроэлемент азот. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Калий. Подробнее о калии, читайте в статье «Макроэлемент калий. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Фосфор. Подробнее о фосфоре, читайте в статье «Макроэлемент фосфор. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Кальций. Подробнее о кальции, читайте в статье «Макроэлемент кальций. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Магний. Подробнее о магнии, читайте в статье «Макроэлемент магний. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Сера. Подробнее о сере, читайте в статье «Макроэлемент сера. Функции. Признаки дефицита и избытка».

• Железо. Подробнее о железе, читайте в статье «Микроэлемент Железо. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Бор. Подробнее о боре, читайте в статье «Микроэлемент бор. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Марганец. Подробнее о марганце, читайте в статье «Микроэлемент марганец. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Цинк. Подробнее о цинке, читайте в статье «Микроэлемент цинк. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Медь. Подробнее о меди, читайте в статье «Микроэлемент медь. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Молибден. Подробнее о молибдене, читайте в статье «Микроэлемент молибден. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Никель. Подробнее о никеле, читайте в статье «Микроэлемент никель. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Кобальт. Подробнее о никеле, читайте в статье «Микроэлемент кобальт. Функции. Признаки дефицита и избытка».
• Кремний. Подробнее о кремнии, читайте в статье «Кремний в жизни растений».

Литература

Источник

Необходимые растению элементы минерального питания

Макроэлементы, их усвояемые соединения, роль и функциональные нарушения при недостатке в растении

• участие HS-групп и -S-S-связей в стаби­лизации трехмерной структуры белков и
• образование связей с коферментами и простетическими группами.
• Сочетание метиль­ной и HS-группы обусловливает широкое участие метионина в образовании АЦ ферментов.
• С этой аминокислоты начинается синтез всех полипептидных цепей.

1. участие в регуляции вязкости цитоплазмы, в повышении гидратации ее коллоидов и водоудерживающей спо­собности,
2. служит основным противоионом для нейтрали­зации отрицательных зарядов неорганических и органических анионов,
3. создает ионную асиммет­рию и разность электрических потенциалов на мембране, т. е. обеспечивает генерацию биотоков в растении
4. является активатором многих ферментов, он необходим для включения фосфата в органические соединения, синтеза белков, полисахаридов и рибофлавина — компонента флавиновых дегидрогеназ. K особенно необходим для молодых, активно растущих органов и тканей.
5. принимает активное участие в осморегуляции, (открывании и закрыванииустьиц).
6. активирует транспорт углеводов в растении. Установлено, что высокий уровень сахара в зре­лых ягодах винограда коррелирует с накоплением значительных количествKи органических кислот в соке незрелых ягод и с последующим выходомKпри созревании. Под влиянием Kувеличивается накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле, моносахаридов в плодах и овощах, целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ в клеточных стенках растений.
7. В результате повышается устойчивость злаков к полеганию, к грибным и бактериальным заболеваниям.

1. стабилизация структуры мембран, регуляция ионных потоков и участие в биоэлектри­ческих явлениях. Са много содержится в митохондриях, хлоропластах и ядрах, а также в комплексах с био­полимерами пограничных мембран клетки.
2. участие в катионообменных процессах в корне (наряду с протоном водорода принимает активное участие в пер­вичных механизмах поступления ионов в клетки корня).
3. способст­вует устранению токсичности избыточных концентраций ионовNH4+,Al,Mn,Fe, повышает устойчивость к засолению, (ограничивает поступление других ионов),
4. снижает кислотность почвы.
5. участие в процессах движения цитоплазмы (структур­ная перестройка актомиозиноподобных белков), обратимых изменениях ее вязкости,
6. определяет пространственную организацию цитоплазматических ферментных систем (например, ферментов гликолиза),
7. активировании ряда ферментов (дегидрогеназ, амилаз, фосфотаз, киназ, липаз) — определяет четвертичную структуру белка, участвует в создании мостиков в фермент-субстратных комплексах, влияет на состояние аллостерических центров).
8. определяет структуру цитоскелета — регулируют процессы сборки-разборки микротрубочек, секреции компонентов клеточной стенки с участием везикул Гольджи.
9. Комплекс белка с Caактивирует многие ферментные системы: протеинкиназы, транспортную Са-АТФ-азу, АТФ-азу актомиозина.

1. входит в составхлорофилла (около 10-12 %Mg ),
2. является активатором ряда ферментных систем (РДФ-карбоксилазы, фосфокиназ, АТФ-аз, енолаз, ферментов цикла Кребса, пентозофосфатного пути, спиртового и молочнокислого брожения), ДНК- и РНК-полимеразы.
3. активирует процессы транспорта элек­тронов при фотофосфорилировании.
4. необходим для фор­мирования рибосом и полисом, для активации аминокислот и синтеза белков.
5. участ­вует в образовании определенной пространственной структуры НК.
6. усиливает синтез эфирных масел, каучуков.
7. предот­вращает окисление аскорбиновой кислотой (образуя комплексное соединение с ней).

Источник

Роль элементов питания в жизни растений

Питание растений – сложный физиологический процесс. Для реализации генетического потенциала кормовых культур необходимо в полном объеме обеспечить их посевы элементами питания.

В период роста и формирования урожая в больших количествах растения потребляют семь минеральных элементов: азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу, железо. Их называют макроэлементами. Кроме того, более 40 элементов требуется в малых количествах (микро- и ультрамикроэлементы). К ним относят марганец, бор, медь, молибден, цинк и другие.

Азот (N) входит в состав нуклеиновых кислот и белков, ферментов, играющих важную роль в обмене веществ и передаче наследственных признаков растений.
Значение азота определяется также тем, что он входит в состав молекулы хлорофилла, выполняющего важнейшие функции в процессе фотосинтеза. Именно в связи с этим недостаток азота быстро и четко проявляется в виде светло-зеленой, а затем желтоватой окраски листьев (например, в ранневесен- ний период на посевах озимых). Очень многие витамины, особенно группы В, не могут образоваться без азота.

Большая часть азота, содержащегося в почве, недоступна растениям. Растениями усваивается азот минеральных соединений – аммиака и нитратов, которые образуются в результате минерализации органических удобрений, почвенного органического вещества или вносятся в почву в виде минеральных удобрений. Поэтому органические и минеральные удобрения — основной источник пополнения запасов азота в почве и удовлетворения потребностей в нем растений.

Часть азота, необходимого растениям, накапливается благодаря деятельности азотфиксирующих микроорганизмов, свободно живущих в почве (главным образом азотобактера).

Больше всего азота может накапливаться в почве благодаря деятельности клубеньковых бактерий, поселяющихся на корнях бобовых культур. Наибольшее количество азота среди бобовых в почве оставляют люцерна, клевера, люпины.

Азотный режим тесно связан с уровнем окультуренности почв, их насыщенностью органическим веществом и благоприятной по кислотности реакцией среды.

Фосфор (Р) поглощается растениями в форме фосфатов – РО₄ (3-) и ортофосфатов – Н₂РО₄ (-). Входит в состав ряда жизненно важных органических соединений АТФ (носителя энергии), некоторых белков, фосфолипидов, участвует в синтезе нуклеиновых кислот.

Активная роль фосфора отмечается в начальных фазах роста растений и особенно роста корневой системы. Уровень фосфорного питания обеспечивает ускорение образования органов плодоношения, увеличивает выход зерновой фракции по отношению к соломе. Появление фиолетовой окраски листьев говорит о недостатке фосфорного питания.

Калий (К) усваивается растениями в форме иона К (+) и присутствует в растениях в минеральной форме. Около 2/5 общего его содержания приходится на клеточный сок, остальная часть адсорбирована коллоидами цитоплазмы.

Роль калия — создание благоприятных физико-химических условий в клеточной структуре:

а) поддержание электрического потенциала;

б) участие в балансе осмотического давления и играет важное значение при фотосинтезе.

Калий повышает устойчивость растений к стрессовым ситуациям (мороз, засуха). Участвует в синтезе моносахаридов и их передвижении, например: отток продуктов фотосинтеза из листьев в плоды и корни; т.е. накоплению сахаров в корнеплодах свеклы, углеводов в клеточных стенках злаковых культур, у льна улучшается качество волокна.

Высокая отзывчивость на калийное питание отмечена у картофеля, свеклы, льна, овощей.

При дефиците калия наблюдается пожелтение и побурение краев листьев («краевой ожог»), отмечается преждевременная гибель растений.

Кальций (Са) Физиологическая роль кальция в растениях связана с влиянием его на обмен углеводов и белковых веществ. При недостатке кальция тормозится восстановление нитратов до аммиака, вызывая хлороз листьев. Количество кальция увеличивается в старых клетках и связано с биологическими особенностями культуры. Например, у бобовых культур содержание кальция в 4-5 раз выше чем у злаковых.

Магний (Мg) входит в состав хлорофилла, участвует в углеводном обмене, особенно в генеративных органах. При недостатке магния листья покрываются белой пятнистостью и преждевременно опадают. Известкование доломитизированным сырьем восполняет запасы обменного магния в почве.

Микроэлементы участвуют во всех жизненно важных процессах роста и развития растений, улучшают качество продукции. Под их влиянием повышается использование основных питательных веществ растениями, усиливается положительное действие азотных, фосфорных, калийных удобрений. При недостатке микроэлементов в почве сельскохозяйственные культуры дают неполноценный урожай и поражаются различными заболеваниями.

В синтезе хлорофилла и обеспечении процесса фотосинтеза, принимают участие такие элементы, как магний, железо, медь, марганец. При их недостатке наблюдаются общие признаки: хлороз листьев, отмирание побегов. При недостатке марганца у овса появляются серые крапинки на листьях, а у бобов пятнистость листьев.

Бор оказывает влияние на деление клеток меристем и процессы плодообразования. При его недостатке наблюдается аномальный рост и отмирание верхушек побегов, сердцевидная гниль (у свеклы), растрескивание стеблей (у сельдерея).

Цинк входит в состав ферментов (алкогольдегидрогеназа) и оказывает влияние на процесс анаэробного этапа дыхания у растений. При его недостатке у многих растений наблюдается крапчатость листьев.

Молибден участвует в процессах синтеза аминокислот, активизирует деятельность клубеньковых бактерий. При его недостатке наблюдается замедление роста, «ожоги» листьев (у фасоли).

Удовлетворение потребностей растений в элементах питания обеспечивается в результате внесения удобрений.

Если Вам необходимо написание реферата, курсовой или дипломной работы по данной теме, Вы можете

Источник