Предмет, задачи и методы физиологии растений, ее место в системе наук. Теоретическое и прикладное значение физиологии растений
Физиологическая и агрохимическая характеристика основных форм азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений. Бактериальные удобрения
жүктеу/скачать 3,98 Mb.
|
| Физиологическая и агрохимическая характеристика основных форм азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений. Бактериальные удобрения.
Рациональное внесение питательных веществ в виде удобрений — мощный фактор повышения урожайности растений. Особое значение это приобретает при развитии интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Однако необходимо учитывать, что завышенные дозы удобрений представляют не только бесполезную их трату, но могут привести к ряду весьма вредных последствий. Прежде всего, это может создать повышенную концентрацию почвенного раствора. Большинство культурных растений чувствительны к этому показателю. Повышение содержания какой-либо питательной соли может оказать непосредственное токсическое действие на растительный организм. Наконец, повышенное содержание солей в растении может ухудшать качество сельскохозяйственной продукции. Для установления обоснованных норм удобрений необходимо учитывать наличие питательных веществ в почве, потребности данного растения и свойства вносимых удобрений. Растения резко различаются по содержанию, а следовательно, и по потребности в питательных веществах, по темпам их поступления, по усвояющей способности корневых систем. Растения с растянутым ходом поступления питательных веществ (в течение всего вегетационного периода), как правило, менее требовательны к удобрениям по сравнению с растениями со сжатым периодом поступления. Так, например, растения льна поглощают все необходимые вещества в течение 15 суток. Естественно, именно в этот период лен особенно требователен к содержанию питательных веществ в почве. Необходимо помнить, что с помощью удобрений можно регулировать не толь¬ко массу урожая, но и его качество. Так, для получения зерна пшеницы с высоким содержанием белка необходимо прежде всего внесение азотных удобрений, тогда как для получения продуктов с высоким содержанием крахмала (например, зерна пивоваренного ячменя или клубней картофеля) прежде всего надо улучшить питание фосфором и калием. Важное значение имеет состав корневых выделений. Растения с кислыми корневыми выделениями (такие, как люпин, гречиха, горчица) могут усваивать фосфор из нерастворимой соли Са3(Р04)2. Важное значение в этом отношении имеет и повышенная потребность указанных растений в кальции. Обменивая Са2+ на Н+ эти культуры обладают способностью переводить фосфат в растворимую форму. В этом случае можно применять в качестве удобрения фосфоритную муку. Применение фосфоритной муки возможно также на кислых почвах или в сочетании с физиологически кислыми удобрениями. Известно, что многие питательные соли вносятся с дополнительным ионом, например КСl содержит не только К+, но и Сl-. Между тем Сl-, хотя и необходим в небольших количествах, однако тормозит синтез крахмала и тем самым ухудшает качество картофеля. Как уже упоминалось, избыточное накопление нитратов в растениях может быть вредно для человека. Важное значение имеет правильное установление сроков и способов внесения удобрений. Так, с физиологической точки зрения оправдано внесение гранулированных удобрений, создающих местные очаги с повышенной концентрацией питательных веществ. Это, с одной стороны, уменьшает соприкосновение питательных солей с почвой, а с другой — повышает их усвоение растением в результате способности корней расти по направлению питательных веществ (хемотропические изгибы). С физиологической точки зрения весьма существенное значение имеет внесение питательных веществ на протяжении вегетационного периода (подкормки). Это позволяет регулировать соотношение питательных веществ в зависимости от фазы развития растения и условий среды. Известно, что в осенний период для озимых культур не рекомендуется вносить азотные удобрения, так как они усиливают ростовые процессы, снижая устойчивость растений. В осенний период должно быть усилено фосфорное питание. Вместе с тем весной очень благоприятное влияние оказывает подкормка азотом. В ряде случаев полезны внекорневые подкормки, основанные на способности клеток листьев поглощать минеральные соли. В этом случае можно воздействовать не-посредственно на процессы, протекающие в листе. Как показывает практика, с помощью внекорневых фосфорных подкормок, проведенных незадолго до уборки, оказалось возможным усилить отток ассимилятов из листьев сахарной свеклы к корнеплодам и тем самым увеличить ее сахаристость (И.В. Якушкин, М.М. Эделыптейн). Ведущими в определении рационального питания растений были и остаются вегетационные и особенно полевые опыты. Именно эти опыты позволяют учесть все составляющие комплекса: почва — растение — удобрения. Поскольку на большинстве почв растения в первую очередь нуждаются в трех элементах питания — азоте, фосфоре, калии, то в простейшем случае опыт может быть заложен по схеме, включающей 5 вариантов: 1) контроль без удобрений; 2) N (внесение азотных удобрений); 3) Р (внесение фосфорных удобрений); 4) К (внесение калийных удобрений); 5) NPK (сочетание всех трех видов удобрения). Полевые опыты обязательно должны проводиться в определенной повторности результаты подвергаться статистической обработке. Наряду с решением агрономических задач такие опыты могут иметь обучающий характер, и их следует применять как на агробиостанциях вузов, так и на пришкольных участках. В настоящее время широко применяется метод программирования урожая. Это требует расчета норм удобрений, исходя из заданного урожая. При этом должно учитываться: 1) вынос питательных веществ данной культурой; 2) использование питательных веществ почвы данным растением; 3) нормы удобрений. Важно подчеркнуть при этом, что при планировании урожая той или иной культуры должны быть учтены возможности снабжения водой (транспирационные коэффициенты), а также уровень фотосинтетической деятельности листового аппарата. Наивысшая эффективность удобрений может быть достигнута при оптимальном течении фотосинтеза и достаточном снабжении водой. Поглощение минеральных веществ на поверхности корня. Трансмембранный перенос веществ и ионов. Радиальный транспорт ионов в корне. Симпластный и апопластный пути. Дальний транспорт ионов в проводящих тканях. Движущие силы транспорта воды и ионов в растении. Д. А. Сабинин выдвинул теорию обменной адсорбции при поглощении корнями пит. в-в. Катионы и анионы адсорбируются на поверхности клет. оболочки в обмен на ионы Н и СО2, которые образуются при дыхании раст. Т.о., дых.раст. тесно связано с мин. пит. Установлено, что некоторые поглощенные мин. элементы (в основном азот, фосфор, сера) вступают во взаимодействие с веществами клетки корня и передаются в надземные органы в органической форме, в то время как катионы (К+, Са2+, Mg2+, Fe3+) передвигаются в форме ионов. Поступление веществ в корни связано с общим обменом и поступлением в корневую систему пластических веществ и энергии. Имеется ряд одновременно функционирующих механизмов, действующих в зависимости от вн. и внутр. факторов. Это: 1) диффузионно-осмотическая форма — проникновение в-в через полупроницаемую мембрану в силу диффузии и осмоса; 2) активное поглощение, состоит из 2 фаз. Обменная адсорбция ионов на клеточной оболочке — быстрая фаза. Поставщиком обменных ионов и энергии является дыхание. Перенесение адсорбированных ионов через плазмалемму в глубокие слои цитоплазмы — медленная фаза, осуществляемая с помощью переносчиков ионных насосов с затратой энергии; 3) пиноцитоз — активное "заглатывание" цитоплазмой жидкости с частицами веществ. При этом участок плазматической мембраны втягивается во внутренние слои цитоплазмы вместе с крупными органическими молекулами или каплей жидкости, затем в виде пузырьков он переходит внутрь протопласта. У раст. встречается редко. жүктеу/скачать 3,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|