Влияние минеральных веществ на растения

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Растения питаются простыми веществами не только из воздуха, но и из почвы. Усваивая простые неорганические соединения внешней среды, а также синтезируя из них сложные органические вещества, растения растут.

Органические вещества состоят в основном из органогенных элементов: углерода (45%), кислорода (42%), водорода (6,5%) и азота (1,5%), на долю которых приходится 95% сухой массы тканей.

5% сухой массы тканей. В растениях содержится примерно 5% зольных минеральных элементов, остающихся в золе после сжигания растительного материала. Зольные элементы, как и азот, поглощаются корнями растений из почвы и объединяются в группу минеральных веществ. Процесс усвоения зольных элементов и азота из почвы получил название почвенного или минерального питания растений.

Потребление растениями минеральных элементов, имеет важное значение в обмене веществ и энергии, в лечении ряда заболеваний растений, вызванных недостатком отдельных элементов, в повышении устойчивости растений к неблагоприятным внешним воздействиям, в регулировании осмотических явлений. В современной агрономии с помощью различного рода агроприѐмов можно регулировать минеральное питание растений, добиваясь значительного повышения их продуктивности. Это управление процессом минерального питания осуществляется на уровне определенных сортов растений.

В тканях растений содержатся практически все элементы, находящиеся в почве. Особенно для питания необходимы макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относят элементы, содержание которых составляет от 0,01% до 10% свежей массы растений. Это O, H, C, N, P, K, Ca, Mg, S. Преобладающая часть элементов содержится в малых или очень малых количествах всего лишь от 0,00001 до 0,001%. – это микроэлементы: Fe, Cu, Zn, B, Mn, Mo, Se. Элемент, при исключении которого из питательного раствора нарушаются процессы жизнедеятельности и структура растительных тканей, приостанавливается рост или же растение гибнет и никакой другой элемент не может его заменить называется абсолютно необходимым: из макроэлементов это – N, P, K, Ca, Mg, S; из микроэлементов – Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, B.

Потребность в минеральных элементах и их содержание в растениях подвержено резким колебаниям в зависимости от условий выращивания, вида растения и его сортовых особенностей. Например, злаковые культуры выносят с урожаем меньше минеральных веществ, чем бобовые и овощные. Наибольшее количество азота накапливается в люцерне, сое, а фосфора – в сое и сахарной свекле. Много калия содержится в сахарной свекле, картофеле, томатах, а кальция – в бобовых, гречихе, картофеле.

Наибольшее количество минеральных элементов сконцентрировано в тех клетках и тканях, где высока активность обменных процессов (образовательные ткани, листья, молодые побеги, поглощающие зоны корней). Физиологическое значение каждого элемента строго специфично.

Трудно представить нашу жизнь без растений. Они сопровождают человека повсюду. Одни предназначены для красоты, радуя взоры разнообразием ярких цветов, другие служат кормом для животных, третьи употребляют в пищу люди. А роль представителей флоры в переработке углекислого газа в кислород трудно переоценить.

Однако для активной жизнедеятельности и розам, и яблоням, и пшенице нужна энергия, чтобы расти и развиваться, для чего у них существует корневая система. Минеральное питание растений — это способ усвоения питательных веществ, находящихся в почве и растворенных в воде.

Как питаются растения

Поскольку практически все растения имеют корневую систему и стебель с листьями, они используют 2 варианта питания: почвенный и воздушный. Последний характеризуется усвоением углекислого газа, содержащегося в воздухе. Это важнейший строительный материал. Но для осуществления фотосинтеза необходимы еще кислород и водород, которые представители флоры тоже добывают из воздуха.

Чтобы начался процесс фотосинтеза, нужна еще и солнечная энергия, под воздействием которой из минеральных солей, содержащихся в почве и растворенных в воде, а затем поступивших в надземную часть растений, получаются органические вещества: углеводы и аминокислоты, имеющие сложный химический состав и обладающие большим запасом энергии.

Солнечные лучи, в свою очередь, поглощает содержащийся в листьях хлорофилл, благодаря которому растения и приобретают зеленый цвет.

Фотосинтез — сложнейший природный процесс, сопровождающийся в том числе выделением кислорода, незначительная часть которого используется представителями флоры для дыхания.

Источники питания

Поскольку тип питания у растений и воздушный, и капельный, источниками пополнения энергии являются почва и воздух, откуда растительный организм добывает себе все необходимое. Полученными веществами корневая и надземная части активно обмениваются, чтобы их развитие было полноценным.

Из воздуха представители флоры получают газы и ультрафиолет, а из земли — влагу и минеральные соли, после чего начинаются биохимические процессы. Из углекислого газа образуются крахмал и сахара.

Водоросли лишены корневой системы, поэтому усваивают минеральные вещества всей поверхностью тела.

Что такое минеральное питание

Растения — живые организмы, для жизнедеятельности которых необходима пища.

Но появится она только при наличии пяти условий:

воздух,
вода,
свет,
ультрафиолетовые лучи,
минералы.

В процессе получения необходимой энергии активно трудятся и листья, и стебли, и корни. Последние отвечают за минеральное питание — усвоение растением из почвы минеральных солей, растворенных в воде, и влаги. Важная роль при этом отводится корневым волоскам, поэтому данный вид питания иногда еще называют корневым.

Нитевидные волоски действуют по принципу насоса, всасывая растворы солей, которые по тканям волоска поступают в трахеиды — специальные проводящие клетки, и сосуды. Питательные вещества поднимаются из проводной корневой зоны по стеблю к листьям. Чем разветвленнее подземная часть, тем лучше осуществляется питание.

Основные микроэлементы

В почве содержится много минералов, и все эти элементы необходимы для жизнедеятельности флоры, вот только пропорции для каждого растения свои. Но есть и основные микроэлементы, без которых растительному братству просто не обойтись.

Все они хорошо известны еще со школы:

азот,
фосфор,
калий,
кальций,
магний,
железо,
марганец,
цинк,
медь,
бор.

Каждый химический элемент обладает определенными свойствами, присущими только ему. На излишек или нехватку того или иного минерала листья, стебли и плоды обязательно реагируют. Особенно это актуально для сельскохозяйственных культур, ведь от правильного питания той же пшеницы или капусты зависит количество урожая.

Переизбыток азота тоже вреден. У культур наблюдается усиленный рост, они начинают жировать. Зеленая масса усиленно растет, а цветковые почки завязываются плохо. Томаты, к примеру, вымахают выше человеческого роста, но плодов на одном кусте окажется 5-10, да и те среднего или мелкого размера.

Калий

Необходим для всасывания минеральных солей и воды, помогает в транспортировке питания в стебли, листья и плоды, стимулирует биосинтез. Отвечает калий и за защитные свойства, запуская механизмы сопротивления жаре и холоду, вредителям и болезням. Если этот элемент присутствует в достаточном количестве, цветки будут больше и ярче, а плоды крупнее.

При недостатке калия замедляется рост надземных частей, а при сильном дефиците листья сначала изменяют окраску на лилово-бронзовую, а затем скручиваются, сохнут и отваливаются. Похожее наблюдается и со стеблями. Они истончаются и становятся ломкими даже от дуновения ветра.

Фосфор

В ядре клетки находятся нуклеопротеиды — соединение белков с нуклеиновыми кислотами, в состав которых как раз и входит фосфор очень важный микроэлемент для растительной жизнедеятельности. В основном он накапливается в тканях, цветках, а позднее — в семенах. Помогает делению клеток и развитию корневой системы.

Магний

В питательный рацион обязательно должен входить и магний, поскольку он присутствует в составе хлорофилла, следовательно, участвует в фотосинтезе.

Магний отвечает за репродуктивность:

активирует ферменты,
непосредственно участвует в обмене веществ,
помогает в закладке ростовых почек,
стимулирует прорастание семян.

Когда магния не хватает, в основании листовой пластины наблюдается красноватый оттенок, который постепенно распространяется вдоль центрального проводника. При дефиците магния листья засыхают, урожай снижается, декоративные культуры становятся непривлекательными.

Кальций

Особенность этого элемента заключается в том, что его можно встретить в каждой клетке представителей растительного мира. Роль стабилизатора особенно важна для функциональной жизнедеятельности. Магний принимает участие и в росте, и в работе корневой системы. Без него нормальное всасывание минеральных солей невозможно.

Если наблюдается нехватка кальция, корни будут слабыми, не разветвленными. Листья молодых побегов при этом краснеют по кромке. Если вовремя не внести органические удобрения с содержанием кальция, листья сначала станут пурпурными, а потом засохнут вместе с верхушками побегов.

Марганец

Принимает активное участие в белковом синтезе. Обязательный элемент в процессе фотосинтеза. Марганцем обеззараживают почву в теплицах и на грядках, борются с растительными болезнями и вредителями. Когда его не хватает, молодая поросль хиреет, листья у нее становятся желтыми, а верхушки побегов постепенно отмирают и засыхают.

Железо

Растения, как утверждает наука биология, тоже дышат. За правильное дыхание отвечает железо, являющееся акцептором кислородных молекул и принимающее непосредственное участие в окислительно-восстановительных процессах и синтезе веществ, из которых впоследствии выработается хлорофилл.

Недостаток этого химического элемента приводит к заболеванию — хлорозу, когда листовая пластина истончается и светлеет, становясь сначала желто-зеленой, а потом ярко-желтой. На листьях появляются пятна, по внешнему виду напоминающие ржавчину. При неправильном дыхании рост стебля и листьев замедляется, урожайность снижается.

Этот элемент есть во многих ферментах, принимающих участие в обмене веществ. Бор — прекрасный стимулятор синтеза белков, углеводов и аминокислот. А еще он отвечает за хранение корнеплодов. Чтобы овощи впитали его в достаточном количестве, нужны солнечные дни. Именно по этой причине хранить свеклу и морковь, к примеру, в Воронежской области легче, чем на Севере или в регионах средней полосы.

Иногда на стеблях побегов появляются пестрые пятна, что свидетельствует об острой нехватке бора. При этом листья у основания побегов приобретают синеватый оттенок. В дальнейшем листва разрушается, молодая поросль гибнет. Взрослые растения при дефиците бора плохо цветут и непродуктивно плодоносят.

Необходима для нормальной жизнедеятельности флоры. Дополняет действие других микроэлементов.

Выполняет целый ряд функций:

присутствует в составе сразу нескольких ферментов,
стимулирует углеводный и белковый обмен,
участвует в дыхании растений,
способствует фотосинтезу.

Раствор медного купороса применяется для обеззараживания растений. Если данного элемента не хватает в почве, верхушечные побеги засыхают. Особенно этим страдают молодые плодовые деревца.

Является катализатором роста растений. Участвует в фотохимическом расщеплении воды и окислительно-восстановительных процессах. Оказывает влияние на формирование засухо- и морозоустойчивости у представителей флоры. При больших дозах азота и фосфора в почве, усвоение цинка замедляется. Однако дефицит его становится заметен только в конце вегетации, когда листва приобретает лимонный оттенок.

Плюсы и минусы

Растения играют большую роль в жизни человека. Относиться к ним можно по-разному, но несомненная польза флоры для существования нашей планеты очевидна. Одна особенность растительного братства вырабатывать кислород чего стоит.

У почвенного питания тоже есть целый ряд достоинств:

способность получать необходимые вещества прямо из земли,
растения питаются самостоятельно,
в случае нехватки отдельного микроэлемента его всегда можно добавить в почву,
возможность влиять на урожайность сельскохозяйственных культур,
минералы помогают представителям флоры стойко переносить засуху и морозные зимы,
микроэлементы защищают посадки от вредителей и болезней.

Что такое удобрение, современная молодежь знает только из учебников. Зато фермеры и огородники хорошо с ним знакомы. Производители предлагают в широком ассортименте и комплексные удобрения, и отдельные микроэлементы. Но при всех преимуществах у минерального питания есть и отдельные недостатки.

Если растения сжечь, то в золе можно обнаружить много микроэлементов. В дикой природе, когда трава, цветы и листва осенью жухнут, все это остается на земле. Следовательно, микроэлементы никуда не исчезают, и флора снова может их использовать с наступлением весны, когда опавшие листья и старая трава превратятся в перегной.

Совсем другая картина с сельскохозяйственными культурами, плоды которых забираются человеком для употребления в пищу. Чтобы сохранить баланс микроэлементов в почве, приходится вносить различные подкормки, а это трудовые и материальные затраты. К тому же многие представители растительного братства имеют свойство накапливать в себе микроэлементы, переизбыток которых вреден для здоровья.

Если внести в землю много того же азота, овощи будут изобиловать нитратами, нанося вред человеческому организму при употреблении. Поэтому при внесении минеральных удобрений нужно проявлять внимательность, да и работать с ними лучше в перчатках и марлевой повязке.

Растения-исключения

Раньше к растениям относили и грибы, но со временем их выделили в отдельные группы, отделы и классы. То же самое касается бактерий и большинства микроорганизмов.

Среди самих растений также встречаются исключения, например, представитель однодольных растений Вороний глаз, имеющий листовую пластину с сетчатым жилкованием и четырехчленный околоцветник. Это признаки двудольных растений, хотя сам Вороний глаз относится к однодольным.

Аналогичная картина наблюдается и у известного всем подорожника, относящегося к классу двудольных, но демонстрирующего признаки однодольных растений: дуговое жилкование листовой пластины и мочковатую корневую систему.

Вопрос: Без чего невозможен фотосинтез?

Без ионов серебра.
Без солнечных лучей.
Без перекрестного опыления.

Вопрос: Как усваивают минеральные вещества водоросли?

Всей поверхностью тела.
С помощью корней.
Водорослям не нужны микроэлементы.

Вопрос: Для чего нужен азот?

Для быстрого созревания плодов.
Для обильного цветения.
Для роста растений.

Вопрос: Как реагируют стебли на недостаток калия?

Покрываются бурыми пятнами.
Истончаются и становятся ломкими.
Чернеют и гниют.

Вопрос: За что отвечает магний?

За развитие корневой системы.
За засухоустойчивость.
За репродуктивность.

Вопрос: Какой оттенок приобретают листья при нехватке бора?

Синеватый.
Красноватый.
Лимонный.

Вопрос: Когда становится заметен дефицит цинка?

В период цветения.
В период плодоношения.
В конце вегетации.

Вопрос: Как повышают урожайность овощей?

Поливают слабым раствором поваренной соли.
Вносят подкормки.
Опрыскивают медным купоросом.

Вопрос: Какие представители флоры относятся к растениям-исключениям?

Подорожник.
Одуванчик.
Чертополох.

Правильные ответы: 2, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2, 1. Образование Петра 1 читайте у нас на сайте.

Макро и микроэлементы в жизни растений наравне с солнцем и водой играют значительную роль – при их недостатке нормальный рост культур был бы невозможным, а ни о каком плодоношении речи бы вообще не шло.

Некоторые макро- и микроэлементы для питания растения получают из почвы, а другие в ходе агротехнических мероприятий обязательно нужно вносить в качестве подкормок.

Основные макроэлементы для питания растений

Итак, какова же роль макро- и микроэлементов в жизни растений, и каково их влияние на рост культур?

Растениям, как и всем живым существам, необходимо питание. Биологи выделяют десять основных питательных элементов, необходимых для нормального роста и развития растений, так называемых макроэлементов, кислород, водород, углерод, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо. Но растениям нужны и микроэлементы, правда, в микродозах. К ним относятся бор, натрий, кремний, цинк, марганец, медь и некоторые другие.

Кислород, углерод и водород — основные строительные материалы, из которых состоят ткани растений. Как уже было сказано, кислород и углерод растения берут из воздуха, а водород получают, разлагая воду при фотосинтезе. Так что садоводам не стоит беспокоиться, как обеспечить своих питомцев этими элементами. Трудности могут возникнуть только у владельцев участков, расположенных рядом с пыльными дорогами, потому что слой пыли затрудняет поступление питательных веществ из воздуха.

Азот — один из важнейших макроэлементов в питании растений, потребность в нем чрезвычайно велика. Поэтому все руководства по агротехнике призывают восполнять истощающиеся запасы почвы. Однако нужно сказать, что чрезмерное рвение в подкормке своих питомцев скорее вредит им, чем идет во благо. Во-первых, у перекормленных растений удлиняется период вегетации, луковицы не успевают вызреть, что плохо сказывается на дальнейшей перезимовке. Во-вторых, замечено, что растения, получающие избыток удобрений, в особенности азота, в последующие годы чаще заболевают, подобно тому как изнеженный ребенок подхватывает всяческие простуды. Так что, подумайте, прежде чем закупать селитру и прочие азотные удобрения в больших количествах.

Фосфор, в противоположность азоту, сокращает вегетационный период. Причем, количество азота и фосфора в питании растения должно быть уравновешено, иначе при недостатке фосфора резко усилится действие азота, словно бы он содержится в избытке. Роль этого макроэлемента в жизни растений столь существенна, что при дефиците фосфора у образуется меньше цветков, а их окраска становится тусклой и малопривлекательной.

Калий способствует хорошему общему состоянию растений, усиливает их устойчивость к низким температурам. Особенно много калия требуется молодым растениям. Проявления дефицита этого элемента не столь заметны, как недостаток других макроэлементов. Растения, испытывающие недостаток калия, плохо переносят засуху и нередко гибнут из-за неблагоприятных погодных условий.

Кальций растения используют как строительный материал. При недостатке кальция страдают корни: медленно растут, образуют мало боковых корешков и корневых волосков. Стебли бывают искривленными, нередко полегают. На кислых почвах, обычно замокающих и маловоздушных, растения испытывают, как правило, недостаток этого элемента. Улучшить такие почвы можно путем известкования, а также осушения и рыхления. При избытке кальция растения плохо усваивают фосфор, железо, магний и другие элементы. В этом случае в почву рекомендуется добавлять торф. Внешним проявлением как недостатка, так и избытка кальция является хлороз (бледность листьев).

Магний нужен для образования в листьях хлорофилла, без которого невозможны процессы фотосинтеза. Потребность растений в магнии невелика, в большинстве случаев вполне достаточно его естественного содержания в почве. Нехватка этого элемента обычно наблюдается при избытке кальция, который ограничивает усвоение магния растением. Внешне это проявляется типичным хлорозом: листья бледнеют и даже желтеют. Магний, кроме того, важен для цветения и созревания семян. Если снизить количество кальция в почве, то обычно нормализуется и усвоение растениями магния.

Железо является незаменимым элементом для фотосинтеза (так как участвует в образовании хлорофилла) и протекания других жизненно важных процессов. Обычно вполне достаточно естественного содержания этого элемента в почве. Иногда растения испытывают дефицит железа из-за избыточного содержания кальция в почве. При этом листья становятся бледными.

Влияние микроэлементов на рост растений

Микроэлементы для растений не менее важны, чем макроэлементы.

Особое место занимает бор. При нехватке бора луковицы цветочных растений мельчают. Значение этого микроэлемента в жизни растений настолько высоко, что у декоративных кустарников его недостаток проявляется засыханием верхушек побегов, слабым цветением, появлением некрупных кожистых скрученных листьев.

Алюминий участвует в формировании цветков и влияет на их окраску.

Для роста растений необходим микроэлемент цинк, при его недостатке замедляется развитие культур, и растения получаются приземистыми. Особенно велика роль этого микроэлемента для таких растений, как гладиолусы.

Медь имеет для растений такое же значение, как и железо. При ее недостатке на листьях появляются белые пятна.

Молибден способствует росту корней и нормальному развитию всего растения. Этот микроэлемент в жизни растений не имеет определяющего значения и нужен в самых минимальных количествах. Его недостаток в почве у большинства растений практически никак не проявляется. Исключением являются тюльпаны.

Роль микроэлементов в жизни растений велика, но нужно их совсем немного. Бывает вполне достаточно их естественного содержания в почве. Обычно приходится вносить лишь медь, бор, молибден, цинк, и то лишь в тех садах, где в результате интенсивного выращивания культур расход питательных веществ повышен. При введении микроэлемента медь для питания растений используется медный купорос, который к тому же служит для профилактики грибных заболеваний. Дефицит марганца устраняют при помощи растворов марганцовки различной концентрации, которые, кроме того, помогают от болезней и вредителей. Поливы чередуют с опрыскиваниями. Концентрация микроэлементов должна быть невысокой — не более 1—2 г на 10 л воды. В состав современных комплексных удобрений, как правило, входят микроэлементы (смотрите внимательно на этикетки).

В течение последних двадцати-тридцати лет происходит постепенное изменение традиционных взглядов на подготовку почвы к посадке растений, в том числе на внесение удобрений. Упор делается на упрощение обработки почвы. В старые, довольно сложные рецептуры садовой земли вначале вносились лишь небольшие коррективы, вызванные недостатком тех или иных составных частей. При этом обнаружилось, что роль отдельных микроэлементов в питании растений могут брать на себя другие вещества, а некоторые можно и вовсе и вовсе исключать. При этом растения будут по-прежнему хорошо развиваться. Да и регулярное внесение минеральных удобрений не стало казаться столь уж бесспорной необходимостью.

Растения нуждаются в питании, а почвы со временем истощаются. Но не нужно сразу бросаться в магазин за пакетами с модными названиями. Значение микроэлементов для растений очень велико, но их количество не должно быть чрезмерным. Нехватка или избыток какого-то одного элемента сразу же сказывается на усвоении других. Это значит, что внесение искусственных удобрений далеко не всегда является полезным, ведь лишь в редких случаях можно достичь сбалансированного сочетания отдельных компонентов. Тем же, кто не может отказаться от удобрений, советуем для подкормок пользоваться комплексными удобрениями, содержащими микроэлементы.

Влияние микроэлементов на растения бесспорно, ведь без них удобрения действуют гораздо хуже или вообще не действуют.

Вносить же удобрения лучше в растворе. Для этого указанное в инструкции количество (обычно 20 г) нужно растворить в 10 л воды и внести на 1 м2 площади. Затем рекомендуется еще раз полить водой для того, чтобы питательный раствор проник глубже. Минеральные удобрения помогут получить большие урожаи здоровых крупных луковиц тюльпанов, гиацинтов и других весенних цветов. Да и сами растения будут отличаться декоративностью.

10.12.2019

По оценкам разных исследователей, для питания растений необходимо от 68 до 84 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Роль далеко не всех их изучена досконально. Тем не менее, общепризнано, что определенная часть найденных в растениях и почве элементов является совершенно необходимой для нормального роста и развития растений, получения хороших урожаев.

Все элементы, участвующие в минеральном питании растений, принято классифицировать в зависимости от их содержания в растениях и в почве. Обычно их разделяют на макроэлементы и микроэлементы. По этой классификации, элементы, содержание которых в перерасчете на сухое вещество составляет от сотых долей процента до нескольких десятков процентов, являются макроэлементами. Те элементы, содержание не превышает тысячных долей процента, относят к микроэлементам.

В настоящее время эта классификация дополнена. Часть элементов сейчас относят к мезоэлементам, т.е., по сути, они образуют группу, промежуточную между макро- и микроэлементами. Кроме того, иногда выделяют ультрамикроэлементы. Это те элементы, содержание которых в растениях ничтожно мало, а физиологическая роль и влияние практически не изучены.

Если придерживаться уточненной классификации, то к макроэлементам относятся азот, фосфор и калий, к мезоэлементам – сера, кальций, магний, к микроэлементам – бор , молибден , цинк , медь, кобальт , марганец , барий, кремний , хлор, натрий, титан, серебро, ванадий, железо , никель, селен, литий, йод, алюминий.

Приведенная классификация, как и любая другая, достаточно условна, и те или иные элементы в работах разных авторов порой попадают в разные группы. Кроме того, в тканях некоторых видов растений отдельные микроэлементы содержатся в количествах, характерных для макроэлементов. Тем не менее, для практических целей, т.е. организации минерального питания растений в хозяйственных условиях, эта классификация достаточно удобна и позволяет адекватно оценить роль тех или других элементов в получении урожая, правильно подобрать методы восполнения их недостатка в почве.

Отсутствие или недостаток любого из элементов, необходимых для роста и размножения, вызывает вполне определенные симптомы голодания. Однако, поступая в повышенных дозах, как макро, так и микроэлементы становятся токсичными для растений и употребляющих их людей и животных.

Питательные вещества при корневом питании растения получают из почвы. Основным источником поступления микроэлементов в почву являются материнские почвообразующие породы. При этом почвы очень различаются по содержанию микроэлементов. Так, в моренных лессовидных суглинках содержание кобальта, хрома, стронция в 2 – 2,5 раза больше, а никеля, ванадия, титана, бария, бора, марганца – в 3 – 4 раза больше, чем в песках. Торфяно-болотные почвы бедны микроэлементами. При этом, содержание микроэлементов в почве увеличивается по мере накопления в ней органических веществ. То есть, при внесении навоза, компоста и других органических удобрений, почва обогащается не только макро-, но и микроэлементами.

Растворимость микроэлементов в почвах имеет большое значение для их биологической доступности и способности к перемещению. Тяжелые почвы (как щелочные, так и нейтральные) хорошо удерживают микроэлементы и поэтому медленно поставляют их растениям, что может приводить к нехватке некоторых элементов. Легкие почвы, наоборот, могут быть источником легкодоступных микроэлементов, но при этом их запас быстрее истощается. Поэтому при оценке обеспеченности почв микроэлементами важно учитывать не только их валовое содержание, но и наличие подвижных форм. Причем, разница между этими двумя значениями может быть весьма существенной. Например, бор в подвижной форме составляет лишь 2 – 4% от валового содержания этого микроэлемента, медь, молибден, кобальт, цинк – 10 – 15%.

Обеспеченность почвы микроэлементами меняется в течение вегетационного периода, а также зависит от интенсивности осадков, испарения влаги из почвы и т.д. В зависимости от этих факторов, концентрации микроэлементов в почвенных растворах могут изменяться более чем в 10 раз. Это необходимо учитывать при проведении анализов почвы. При этом концентрации макроэлементов, хотя также зависят от упомянутых факторов, изменяются в меньшей степени.

Перенос растворенных элементов в почве может происходить двумя путями: через почвенный раствор (диффузия) и вместе с движущимся почвенным раствором (вымывание). В зависимости от климата, этот процесс имеет свои особенности. Так, в прохладном влажном климате вымывание микроэлементов вниз по профилю почвы проявляется сильнее, чем их накопление. А в теплом сухом климате более характерно восходящее движение микроэлементов.

Состояние и доступность микроэлементов в почве зависит от ее кислотности. Так, цинк, марганец, медь, железо, кобальт, бор легко выщелачиваются в кислых почвах. Но если pH почвы поднимается выше 7, эти элементы образуют довольно устойчивые соединения. Молибден и селен, наоборот, мобилизуются в щелочных почвах, а в кислых становятся практически нерастворимыми.

Уровень содержания элементов также связан с биологической активностью почв. Низкая концентрация микроэлементов стимулирует увеличение бактерий в почве, а повышенное их содержание оказывает негативное влияние на почвенную микробиоту. Причем, наиболее токсичны микроэлементы для бактерий, фиксирующих свободный азот. В биомассе микроорганизмов микроэлементы могут накапливаться в таких больших концентрациях, что это влияет на уровень их содержания в почве в целом. При этом, связанные микроорганизмами микроэлементы становятся менее доступными для растений. Также менее доступны для растений элементы, фиксированные на оксидах, тогда как адсорбированные на глинистых минералах – наиболее доступные.

В целом, в почвах более половины общего содержания микроэлементов удерживается органическим веществом. Например, на торфяниках у растений нередко проявляются симптомы дефицита цинка, меди, молибдена, марганца. Причина этого – сильное удержание этих элементов нерастворимыми гуминовыми кислотами.

Степень поглощения растениями микроэлементов и интенсивность их роста в значительной степени зависит от наличия в почве макроэлементов – азота, фосфора и калия. Так, повышение уровня азотного питания увеличивает поступление в растения фосфора, калия, кальция, магния, меди, марганца и цинка. Но при избытке азота наблюдается обратная закономерность. Избыточные дозы фосфора снижают поступление в растение меди, железа и марганца. В присутствии фосфатов уменьшается поглощение растениями цинка. Калий может снижать поступление кальция и магния.

Микроэлементы, в свою очередь, влияют на поступление в растения макроэлементов. Так, поступление азота в растения снижается при дефиците железа, марганца и цинка. Положительно влияют на поглощение азота молибден и кобальт. Поглощение растениями фосфора увеличивается при наличии меди, цинка, кальция и молибдена, но уменьшается под влиянием магния и железа. Поступление в растения калия снижается под влиянием меди, марганца, никеля, цинка, молибдена, железа и бора, а возрастает при наличии хлора.

Описанные явления антагонизма и синергизма ионов очень сильно зависят от других факторов – температуры, вида растений, реакции среды, концентрации питательных веществ.

Интенсивность поглощения питательных веществ растениями также сильно зависит от температуры окружающей среды. Оптимальной для этого является температура + 25 — + 30 °С. Если температура поднимается выше + 35 °С либо падает ниже + 10 — + 12 °С, поглощение питательных веществ растениями замедляется, а потом и вовсе приостанавливается до наступления благоприятных условий.

Общеизвестный факт – на одной и той же почве, при одинаковом содержании в ней макро- и микроэлементов растения разных видов чувствуют себя по-разному. Связано это с их неодинаковыми потребностями в элементах питания. Причем, эти потребности различаются даже в те или иные периоды развития одного и того же растения. Например, для питания проростка гораздо важнее резерв микроэлементов в семени, чем их содержание в почве. Но для всех растений и периодов их развития является справедливым правило незаменимости элементов, согласно которому ни один из питательных элементов не может быть заменен другим. Поэтому при недостатке любого макро- или микроэлемента нет смысла пытаться увеличить урожай за счет внесения других элементов. Отсюда же следует, что для успешного восполнения нехватки питательных веществ нужно точно знать, каких именно элементов недостаточно.

Особенно чувствительны к недостатку или избытку питательных элементов молодые растения. В то же время, есть элементы, которые более необходимы растениям именно на первых этапах развития. Например, это относится к фосфору. В фазе активного роста сначала растения больше нуждаются в азоте, но со временем происходит увеличение потребности в калии. В период образования бутонов и цветения особенно важны фосфор и азот, а также бор.

Разные виды сельскохозяйственных культур довольно сильно различаются по чувствительности к дефициту микроэлементов (см. таблицу).

Для практических целей также важным является показатель выноса питательных веществ с урожаем. Относительное содержание элементов минерального питания в основной и побочной продукции разных сельскохозяйственных культур определяется, прежде всего, их видовыми особенностями, а также от сорта и условий выращивания. В частности, капуста, картофель, сахарная свекла, подсолнечник, кормовые корнеплоды для создания более высокого урожая потребляют гораздо больше питательных веществ, чем зерновые. Вынос питательных веществ из почвы возрастает с увеличением урожая. Тем не менее, затраты питательных веществ на единицу продукции при этом уменьшаются.

Все перечисленные особенности следует учитывать, разрабатывая стратегию и текущие планы обеспечения растений в определенном хозяйстве питательными элементами. В то же время, необходимо помнить и о том, что урожай предназначен потребителям. А конечные потребители сельскохозяйственной продукции – люди. И, например, недостаток микроэлементов в плодах растений может отрицательно влиять на здоровье потребителей, как и избыток тех или иных веществ.

Читайте также: