Питание растений

[Gleya]

Развитие учения опитании растений в работах К.А. Тимирязева, Д.А. Сабинина, Д.Н. Прянишникова.

3 направления учения о роли почвы в питании с/х растений, сформировавшиеся в 15-17 вв.:
1.Бернар Палисси – франц ученый, 1563 г. книга "О различных солях и с/х", в которой развивал мысль о том, что растения питаются солями, содержащимися в почве. Предпосылка «теории минерального питания растений» Либиха.
2.Ван-Гельмонт (голландец, 1579-1640): теория питания растений водой. Этого мнения придерживался англ физик Роберт Бойль. Это теория Аристотеля, просуществовала очень долго - почти до начала 19 века.
3.Валериус (швед ученый): нач 18 в., книга «Химические основы агрикультуры» о питании растений содержащимся в почве орг в-вом - почвенным гумусом. Дал 1-ое определение гумуса.

Только в середине 19 в. были развиты основы нового учения о роли почвы в питании с/х растений.
Альбрехт Тэер (1752-1828): основоположник нем агрономии и высшего с/х образования в Германии, автор теории гумусового питания растений, излагал ее в «Основы рационального земледелия» 1809-10 гг.: плодородие зав-т от кач-ва и кол-ва гумуса.

Юстус Либих (1803-1873) 1840 г.- книга "Химия в приложении к земледелию и физиологии" - основа теории минер питания растений. Почва теряет плодородие, д.б. восстановление, надо его восполнять - отдых поля + навозом. Разбил теорию о перегное. Показал, что растения выносят с урожаем зольные эл-ты из почвы, их надо возвращать в почву. «З-н минимума». Говорил об возможном истощении разрушения п.п. деградации из-за хищнического земледелия. Организовал пр-во мин удобрений, но плохо действовали из-за огромной его ошибки, думал, что растения берут N из воздуха и не надо заботиться об этом. Эта ошибка в теории питания растений была устранена в трудах:

Жана Батиста Буссенго (1802 -1887): классич эксперимент работы по агрохимии и физиологии растений. 1835 г. ставил опыты по питанию растений + в вегетационных сосудах по исслед физиологии растений.
Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) своими трудами оказал влияние на развитие не только физиологии растений, но и всей нашей агрономической науки. Он высоко ценил вклад Либиха в развитие идей рационального земледелия. Его положения о возврате в почву уносимых с урожаем недостающих в ней питательных веществ и о зависимости урожая от питательного вещества, находящегося в минимуме, К.А. Тимирязев считал основным законом. Главные пути повышения продуктивности земледелия он видел в клеверосеянии и применении минеральных удобрений.

К.А. Тимирязев придавал большое значение биологическому синтезу азота бобовыми, а возможность получения азотных удобрений за счет азота воздуха он назвал поразительным результатом научного творчества, обещающим крутой поворот в земледелии. Он выступал за проверку научных достижений на полях, за широкую постановку полевых опытов в хозяйствах. В полевом опыте он видел лучшее средство подать крестьянину мысль повторить его в своем хозяйстве. Считал необходимым шире использовать вегетационный метод. Первый вегетационный домик в России был построен им в 1872 г. в Петровской земледельческой академии. Впоследствии были разработаны методы изолированного питания растений (И.С. Шулов), метод текучих растворов (впервые применил П.С. Коссович), метод стерильных культур в лаборатории Д.Н. Пря¬нишникова (И.С. Шулов и Г.Г. Петров).

Яркие страницы в истории развития фундаментальных положений агрохимии, в частности в вопросах минерального питания растений, оставил Дмитрий Анатольевич Сабинин (1889-1951). Основным направлением научных работ Д.А. Сабинина явилось глубокое изучение физиологии корневой системы, ее проницаемости и способности поглощать, выделять и перерабатывать минеральные вещества и некоторые органические соединения. По существу, эти работы стали началом нового направления в изучении минерального питания растений, утвердившего представление о синтетической способности корневой системы. Результаты многогранной научной деятельности Д.А. Сабинина опубликованы в его многочисленных научных трудах. Особенно высокую оценку получила его монография «Физиологические основы питания растений», изданная после смерти ученого в 1955 г.

Д.А. Сабинин весьма продуктивно осуществлял и научно-педагогическую деятельность, особенно в период заведования лабораторией физиологии растений в ВИУА (1932-1941) и кафедрой физиологии растений в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова.

Идеи Д.А. Сабинина получили развитие в исследованиях И.И. Колосова, Н.З. Станкова, И.В. Мосолова и др. Ученики и по¬следователи Дмитрия Анатольевича с большой теплотой и любовь.

Прянишников Дмитрий Николаевич (1865-1948): агрохимик, биохимик, физиолог растений; создатель современной отеч агрохимии. Окончил каф Петровской ак, работал в спец лаб в европ ун-тах. Создал уникальную географ систему опытов применения минер удобрений в разных климатических зонах и на разных типах почв. Работал над главной научной проблемой азотного питания растений. Долгопрудное опытное поле (ныне Долгопрудная агрохим опытная станция им.Прянишникова.

осново¬положник советской агрохимии - обосновал теорию аммиачного и нитратногсиштания растений и дал исчерпывающие рекомендации по производству и применению аммиачных удобрений. Им выполнены классические работы по теории азотного обмена. Д.Н. Прянишникову принадлежит заслуга глубокого обоснования условий эффективного применения фосфоритов на кислых почвах, положения о возраста¬ющем плодородии почв, об использовании азота атмосферы биологическим путем в сочетании с азотом минеральных удобрений.
Практически нет ни одного теоретического направления раз¬вития агрохимии как науки или практики химизации земледелия без активного влияния на них работ Д.Н. Прянишникова и его учеников. Он был активным пропагандистом всего нового, передового, смело выступал против ошибочных положений в науке, всего того, что мешало научно-техническому прогрессу сельского хозяйства и тормозило развитие химической промышленности по производству минеральных удобрений.

Д.Н. Прянишников призывал не ждать и бездействовать, когда у нас будут построены заводы для связывания азота воздуха, когда суперфосфат станет общедоступным, а немедленно действовать и знать, что каждый куст люпина есть, в сущности, миниатюрный завод по утилизации атмосферного азота, работающий даром за счет солнечной энергии. Пожалуй, не было проблемы в агрохимии, которая не изучалась бы в лаборатории Д.Н. Прянишникова. В первые годы советской власти он призывал к максимальному использованию местных удобрений - золы как источника калия, кальция и других зольных элементов; проявлял заботу о правильном хранении навоза, о компостировании его с торфом, об использовании извести на кислых почвах и т.д.

Он принимал активное участие в организации в нашей стране Географической сети опытов с удобрениями и активно отстаивал необходимость расширения посевов бобовых культур (характерных для плодосменных севооборотов, в особенности клевера и люцерны), существенно улучшающих баланс азота и гумуса в почве. Он выступал против скептиков, недооценивавших эффективность минеральных удобрений на наших малоплодородных землях, а также крайних сторонников травополья - противников ускоренного развития химизации земледелия в нашей стране. Еще в 1937 г. Д.Н. Прянишников писал: «Что касается авторов, которые считают... что знают какой-то секрет получения высоких урожаев без внесения соответствующих количеств удобрений (и без знания агрохимии), то об этих авторах можно только сказать, что они напрасно считают себя материалистами» (Д.Н. Прянишников. Травополье и земледелие). Он призывал не смешивать понятия «травополье» и «культура бобовых трав на полях», отстаивал расширение посевов последних, особенно в увлажненных районах, а зернобобовых - во всех земледельческих районах страны.

Д.Н. Прянишников первым в нашей стране начал готовить кадры агрономов-агрохимиков. Он - автор фундаментального руководства «Агрохимия», в котором представлен многолетний мировой опыт применения удобрений, сформулированы теоретические основы агрохимии в тесной связи с биохимией и физиологией растений.
XX в. ознаменовался крупными достижениями в развитии фундаментальных положений агрохимии, практики химизации земледелия и совершенствования методологии агрохимических исследований.

Так, развивая теорию азотного питания растений, Г.Г, Петров в 1917 г. опубликовал результаты экс пери ментально-критического исследования в книге «Усвоение азота высшими растениями на свету и в темноте», где подробно показал весь путь превращения азота в растении с момента его поглощения до превращения в белковое вещество
В Тимирязевской сх академии факультет агрохимии и почвоведения был создан еще в 1929 г. Первыми деканами факультета были Д.Н. Прянишников (1931-1934) и В.Р. Вильямс (1934—1935).
Всесоюзного института удобрений им. Д.Н. Прянишникова.

[Gleya]

Типы питания растений

Питание растений – процесс поглощения из внешней среды и преобразования питательных веществ в соединения, необходимые для жизнедеятельности растения, передвижение первично поглощенных питательных веществ и их преобразование и локализация в местах последующего использования.

В процессе питания происходит обмен веществ между растениями и окружающей средой. Неорганические вещества почвы, атмосферы и воды поступают в растение, где используются в синтезе сложных органических соединений, а ряд веществ выводится из растительного организма в окружающую среду.

Зеленые растения из углекислого газа, воды и простых минеральных солей с помощью солнечной энергии и многочисленных ферментов образуют сложнейшие органические вещества.

Вода необходима растению в процессе питания не только для фотолиза, но и в значительно большем количестве для испарения листьями.

Образовании 1 ц сухой массы урожая за время вегетации сельскохозяйственные культуры испаряют 300–400 ц воды. Эту величину называют коэффициентом транспирации.

Все зольные элементы практически полностью потребляются растениями из почвы, поэтому оптимизация их содержания в почве в доступной для растений форме является одной из важнейших задач агрохимии.
Есть автотрофный и симбиотрофный (микотрофный и бактериотрофный) типы питания растений

[Gleya]

автотрофный тип питания (греч. «троф» – «пища»),самостоятельное обеспече-ние неорганическими элементами и азотом почвы и углекислым газом, из которых синтезируются органические вещества. Кроме зеленых фотосинтезирующих растений к автотрофным организмам относятся некоторые бактерии, осуществляющие углеродное питание путем фотосинтеза или хемосинтеза.

Автотрофные организмы не нуждаются в поступлении извне готовых органических веществ, а в процессе углеродного питания (фотосинтеза) из углерода CО2 воздуха осуществляют их первичный синтез, т.е. заново создают органические соединения.

[Gleya]

При симбиотрофном типе питания высшее растение тесно сожительствует с другими организмами (симбионтами).

При симбиотрофном типе питания наблюдается взаимное использование продуктов обмена веществ для питания.
При симбиозе высшего растения с грибами устанавливается микотрофный тип питания. Микориза гриба обеспечивает высшее растение водой и растворенными в ней минеральными солями и другими веществами, грибы же используют углеводы и другие органические соединения, синтезируемые высшим растением. Биологическое значение микоризы заключается также и в увеличении поглощающей поверхности корней высшего растения за счет развития мицелия гриба.

Сущ-т микоризные грибы, улкчшающие питание растений Р-м (инокуляция микоризой),особенно на почвах бедных Р-м. бактериотрофн. типа пита-ния растений является симбиоз клубеньковых бактерий (ризобиум) с бобовыми растениями.(биологич.ю фиксация N).(50-180(люцерна) кг N.

[Gleya]

Растение питается через корни и листья. Через листья осуществляется углеродное питание растений (фотосинтез), т.е. про-исходит ассимиляция зелеными листьями углекислого газа из атмосферы с помощью солнечной энергии. Поэтому фотосинтез называют еще воздушным питанием растений. Через корни растение поглощает и усваивает из почвы воду и различные ионы минеральных солей, а также незначительные количества некоторых органических веществ.

Деление на корневое и воздушное питание условно, так как одни и те же вещества способны поглощаться как корнями, так и листьями. Например, углекислота поступает в растение через корни в такой же мере, как и через листья, и может участвовать в синтезе органических соединений. Сера также поступает в растение через корни в виде солей серной кислоты. Позже благодаря использованию радиоизотопа серы было доказано, что растения способны усваивать и окислы серы (SО2, SO3), поступившие через листья из воздуха. Например, минеральные соли могут поглощаться и усваиваться растениями не только через корни, но и через листья.

Поступление питательных элементов в растения через надземные органы называют некорневым питанием растений. Эти два вида питания растений тесно взаимосвязаны. Недостаток питательных веществ в почве задерживает образование органических соединений в листьях, что в свою очередь тормозит рост растений, снижает их продуктивность.

[Gleya]

Воздушное питание растений (фотосинтез)

Фотосинтез – процесс образования преимущественно безазотистых органических веществ (углеводов) растениями из углкислоты атмосферы и воды почвы при участии солнечных лучей:

6СО2 + 6Н2О + 674 ккал -> С6Н12О6 + 6О2.
сахара
фотосинтез -первоисточником энергии, необходимой для поступления минеральных веществ через корни и передвижения их по растению. В среднем растения содержат 45% углерода, 42 – кислорода и 6,5% водорода.
Образовавшиеся в процессе фотосинтеза простые сахара представляют исходный материал для синтеза сложных углеводов: сахарозы C12H22O11, крахмала (C6H10O5)n, клетчатки (C6H10O5)n, а также белков, жиров, органических кислот и др.

Солнечная энергия, поглощаемая в процессе фотосинтеза, расходуется на разложение воды на кислород и водород. Освободившийся кислород частично используется на дыхание растений, а большая часть его выделяется в атмосферу.

Для образования вторичных сложных органических веществ из первичных продуктов фотосинтеза необходима энергия, возникающая в растении в результате дыхательных процессов. Сущность дыхания можно свести к окислению углеводов кислородом. Этот процесс противоположен фотосинтезу: если фотосинтез сопровождается поглощением и накоплением в растении тепла, то процесс дыхания – выделением тепла. Его можно представить следующим уравнением:

С6Н12О6 + 6О2 -> 6СО2 + 6Н2О + 674 ккал.

Выделяющаяся при дыхании энергия используется на раз-личные жизненные процессы в растениях: 1) синтез других органи-ческих веществ, более богатых потенциальной энергией (например, жиров, белков и т.д.); 2) поглощение корнями различных солей и воды из почвы и передвижение их к листьям, а от последних – к растущим частям (ростовым точкам, цветкам, семенам, клубням и другим органам); 3) совершение корнями работы в почве при их росте.

В какой форме в организме накапливается, переносится и используется энергия, необходимая для образования в растениях сложных органических веществ вторичного происхождения. Энергия, выделяемая в процессе реакции окисления веществ, не превращается сразу в тепловую, а переходит в особый вид химической энергии. Такой специфической формой накопления энергии являются макроэргические фосфатные связи аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и других макроэргических соединений. Образование АТФ с макроэргическими фосфатными связями является наиболее важной стадией превращения энергии в живых организмах – использование свободной энергии, выделяемой при расщеплении веществ.

В процессе фотосинтеза растения, используя солнечную энергию, из углекислого газа, поступающего из атмосферы через листья, воды и минеральных солей, поглощаемых корнями, синтези-руют сложнейшие органические вещества. Образование органических веществ в процессе фотосинтеза происходит с поглощением большого количества солнечной энергии. Однако лишь небольшая ее часть (2–4%), попадающая на поверхность вегетирующих растений, используется ими на синтез органических веществ. Остальная часть солнечной энергии используется на транс-пирацию, а также, отражаясь, бесследно теряется в атмосфере.

[Gleya]

Минеральное (корневое) питание растений

Через корни растение поглощает и усваивает из почвы воду и различные ионы минеральных солей, а также незначительные количества некоторых органических веществ.
Однако благодаря методу меченых атомов ученые установили, что и в корнях протекают актив-ные синтетические процессы с образованием сложных органических соединений.

Поглощение воды и питательных веществ через корни, т. е. корневое питание, тесно связано с углеродным питанием растений через листья. Хотя с энергетической точки зрения фотосинтез представляет собой процесс улавливания громадного количества солнечной энергии и превращения ее в потенциальную энергию урожая, успешно протекать он может только при оптимальных условиях корневого питания. Фотосинтез и корневое питание, в сущности, единый, хотя и многоступенчатый процесс поглощения растениями необходимых питательных веществ из внешней среды, превращения воды, углекислоты и минеральных солей в много-численные органические соединения с утилизацией солнечной энергии и при участии ферментов.

Больше всего ратсения поглащают азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу. Э- макроэлементами
При сжигании органического вещества все элементы, кроме азота, остаются в золе, поэтому их часто называют зольными элементами. С водой в растение поступают кислород и водород.

Растениям необходимы также элементы, потребляемые ими в небольших количествах, но играющие важную роль в различных процессах обмена веществ. Это железо, бор, цинк, марганец, медь, молибден, кобальт, йод и др. Их называют микроэлементами. Со-держание их в растении исчисляется сотыми и тысячными долями процента.
Другой важной функцией корня является переработка поступивших ионов: их восстановление и включение в различные органические соединения, в том числе и биосинтез физиологически активных соединений.

Мех-мы подачи в-в в корни :
1)Корневой перехват-корни в процессе роста движ-ся в почве соприкасаясь с пит. в-ми,поглощают их.Доля корн.перехвата а питании небольшая. ибо объем корнев. системы не большой.
2)массовый поток-корни поглощ из почвы воду, что вызывает движ-е почвенного рас-ра через толщу почвы к корням.Пит ве-ва почвы преносятся массовыми потоками к поверх-ти корня, становясь доступными для поглощения.
3)Диффузия- Поглощение корнем пит. вещ-в сопровождается уменьшением концентрации у поверх-ти корня и возник. градиент концентраций. Это делает возможным диф-ю питат. в-в. всегда происходит от большей концентрации к меньшей.

Так, фосфор и калий доставляются к корням в основном путем диффузии, а кальций и магний – посредством массового потока.

Поглощение питательных веществ – это сложный физико-химический и метаболический процесс, включающий диффузию, адсорбцию и метаболический перенос веществ против электрохими-ческого градиента. Диффузия важна при перемещении растворимых питательных веществ в почве к корням растений, а обменная адсорбция – при поступлении питательных элементов в растение через корневую систему. В дальнейшем поступившие питательные элементы взаимодействуют с протоплазмой клетки метаболическим или неметаболическим путем.

Метаболическое поглощение и перемещение питательных веществ происходят очень быстро и зависят от аэробного дыхания, температуры и аэрации почвенного раствора. При этом поглощении важную роль играют макроэргические соединения, в частности АТФ, снабжающие энергией этот процесс.

Неметаболическое, или пассивное, поглощение непосредст-венно может быть не связано с жизнедеятельностью растений и поэтому мало зависит от температуры и других условий жизни растительного организма. Примером неметаболического поглощения является пиноцитоз – захват части питательного раствора, при котором клетками молодых корешков могут поглощаться ионы, молекулы, их агрегаты и капельки раствора.

Корни являются не только органами поглощения минеральных элементов и воды. Они обладают синтетической способностью. В них образуются многие органические соединения: белки, аминокислоты, амиды, алкалоиды, фитогормоны, в частности цитокинин, и др. Роль корневой системы исключительно важна и в синтетических процессах. Корни являются не только органами накопления и передачи из почвы питательных веществ, но и органами синтеза органических веществ.

Например, анион NO3– восстанавливается в корнях до NO2, NH3, a NH3 присоединяется к дикарбоновым кислотам с возникновением аминокислот, которые впоследствии дают белковые молекулы. В живых клетках корней и затем в надземной части растений могут превращаться и частично ассимилироваться также поступившие из почвы анионы H2PO4–, SO42– . Уже через 10–15 мин после поглощения корнями меченый азот сульфата аммония находят в них в составе аминокислот. В корнях растений синтезируется до 14–16 аминокислот из 20, входящих в белок.

Открытие разнообразной синтетической деятельности корневой системы. Корень – такая же лаборатория синтеза, как и лист, т.е. биосинтез сложных органических веществ происходит при взаимосвязанной синтетической деятельности листа и корня.

Поглощение элементов минерального питания растениями в зависимости от характера затрачиваемой энергии может быть активным и пассивным. Активное поглощение требует затрат метаболической энергии, пассивное же поглощение происходит без затрат метаболической энергии, оно совершается за счет энергии тепловой диффузии или за счет солнечной энергии.

В засушливые годы корни люцерны иногда проникают на глубину до 18 м.

Совершенный контакт, который существует между почвой и корневой системой растения, ее корневыми волосками, через которые поступа-ет пища. Благодаря этому контакту и происходит процесс обменной адсорбции, сущность которого состоит в следующем. Питательные ионы (например, К+, Са 2+, Mg 2+, NH4+, NO3–, H2PO4–, SO42–) поступают в растения через корневую систему в обмен на ионы Н +, НСО3–, расположенные на поверхности корневых волосков и возникающие при дыхании корней. Корневая система растений выделяет большое количество углекислоты. Появляющийся углекислый газ, реагируя с водой, образует углекислоту: СО2 + Н2О -> Н2СО3. Как слабая кислота, она частично диссоциирует на ионы Н+ и НСО3–. Так что в результате дыхательного процесса на поверхности корневых волосков постоянно появляются все новые и новые порции ионов Н+ и НСО3–. Катионы почвы К+, Са2+, Mg2+, NH4+ и другие немедленно вступают в обменную реакцию и вытесняют с поверхности корневого волоска катион Н+.

Анионы же NO3–, H2PO4–, SO42– и другие обмениваются и вытесняются в раствор анионом НСО3–.
Поглощение питательных элементов корне-вой системой растений может происходить не только в обмен на ионы Н+ и НСО3–, образующиеся в процессе дыхания, но и на ионы органических и минеральных соединений, выделяемые корнями. Установлено, например, что корни растений выделяют лимонную, яблочную, щавелевую и другие органические кислоты, которые слабо диссоциируют, но все же распадаются на Н+ и органические анионы. Эти ионы находятся на поверхности корневых волосков и могут принимать участие в обменных реакциях на соответствующие катионы и анионы почвенного раствора.

Поглощение питательных элементов корне-вой системой растений может происходить не только в обмен на ионы Н+ и НСО3–, образующиеся в процессе дыхания, но и на ионы органических и минеральных соединений, выделяемые корнями. Установлено, например, что корни растений выделяют лимонную, яблочную, щавелевую и другие органические кислоты, которые слабо диссоциируют, но все же распадаются на Н+ и органические анионы. Эти ионы находятся на поверхности корневых волосков и могут принимать участие в обменных реакциях на соответствующие катионы и анионы почвенного раствора. Анионное поглощение менее изучено, но в принципе оно аналогично катионному обмену. Важную роль здесь должен играть анион НСО3–.

Таким образом, клетки адсорбируют на своей поверхности положительно или отрицательно заряженные ионы минеральных солей, которые могут обменно вытесняться в свободное пространство другими ионами того же заряда.
Подтверждением существования адсорбционного поглощения питательных элементов является наличие определенной емкости поглощения катионов и анионов у корневых волосков, так же как и у почвенных коллоидов. Величина емкости поглощения корней зависит от вида растений, условий их питания и других факторов.
Основным барьером для поглощения ионов и веществ является поверхностная мембрана, или плазмалемма.
Катионы антагонисты: H+, K+, NH4+, Ca2+,Mg2+ Анионы антагонисты: Cl-, NO3-,HCO3-, SO42-, H2PO4- Ионы, имеющие одинаковый заряд, взаимно тормозят друг друга, и чем ближе зарядность, тем сильнее их взаимное торможение. Ионы с противоположными зарядами взаимно ускоряют поступление их в растение. Это синергизма.

Вредный избыток какого-либо катиона или аниона всегда можно ослабить соответствующим ионом. При необходимости прибавлением противоположного по заряду иона ускоряют поступление полезного иона. поступление иона NО3– можно ускорить прибавлением катиона Ca2+, вредный избыток Ca2+ в известной степени ослабляет Mg2+, а вредное действие ионов Н+ и Аl3+, которые вызывают кислотность почвы, устраняют прибавлением в раствор Са2+ и Mg2+.
Диффузия важна при перемещении растворимых питательных веществ в почве к корням растений, а обменная адсорбция – при поступлении питательных элементов в растение через корневую систему. В дальнейшем поступившие питательные элементы взаимодействуют с протоплазмой клетки метаболическим или неметаболическим путем.

Способность люпина, гречихи, горчицы использовать фосфор трехзамещенных фосфатов или естественных фосфоритов. Способность этих растений усваивать фосфор труднодоступных фосфатов связывается прежде всего с кислотностью корневых выделений. Так, в растворе, окружающем корневые волоски люпина, рН составляет 4–5, а клевера – 7–8.

фосфоритная мука оказывается более эффективной при внесении на сильнокислых почвах, где она в кислой среде постоянно переходит в растворимую и доступную растениям форму.
Нужные же растению питательные элементы (их анионы и катионы) будут усваиваться благодаря синтезу из них органических соединений, т.е. исчезать с поверхности волосков.

Так как растения избирательно поглощают ионы (одних больше, других меньше, в зависимости от физиологической потребности в них), то минеральные удобрения (соли) могут быть или физиологически кислыми, или физиологически щелочными. Если растение больше поглощает катионы соли, а анионы ее больше накапливаются в почвенном растворе, то такая соль будет физиологически кислая. Например, физиологически кислыми -аммония, хлористый аммоний, аммиачная селитра, хлористый калий и др. Если же растение больше поглощает анион соли, а катион ее накапливается в почвенном растворе, то такая соль будет физиологически щелочной. К ним относятся натриевая селитра, кальциевая селитра и др.

Растение не является только потребителем уже готовых для него питательных веществ в почве. Корни растений активно воздействуют на почву, находящуюся у их поверхности. Способность корней выделять во внешнюю среду органические и минеральные вещества (сахара, органические кислоты, азотсодержащие органические соединения, витамины, ферменты и др.). Вы-деленные корнями органические вещества - пищей для микро-организмов, которые в процессе жизнедеятельности способствуют мобилизации питательных веществ почвы, повышая их доступность для растений в участках, непосредственно примыкающих к корням. Но значение микроорганизмов состоит не в том, что они снабжают растение органическими формами азота и фосфора, которые по эффективности уступают минеральным. Микроорганизмы снабжают растения физиологически активными веществами (ауксинами, вита-минами, антибиотиками), которые в определенных условиях могут даже в ничтожных количествах оказывать положительное влияние на рост растений, а также на различные стороны обмена, в частности на обмен азотистых веществ.

[sergijpan]

Здравствуйте! Великий немецкий химик Юстус фон Либих, написавший книгу "Химия в приложении к земледелию и физиологии", ошибочно полагал, что азот растения берут из воздуха. Это положение вызвало улыбку у Буссенго. Жан Батист Буссенго экспериментально и весьма точными опытами доказал ошибочность взглядов Либиха. В то время в науке стал прочно утверждаться метод точных количественных исследований. Но, Либих так же, на мой взгляд, априорно утверждал в своей знаменитой книге "Химия в приложении к земледелию и физиологии": весь углерод растения получают из воздуха. И с этого момента тезис Либиха об углеродном питании растений из воздуха атмосферы прочно утвердился среди агрохимиков. Климент Аркадьевич Тимирязев в своих бессмертных трудах заметил: для хорошего урожая сахарного тростника поле должно взять весь углерод "до пределов атмосферы". В связи с этим встает вопрос: какие значения концентрации СО2 в атмосфере были установлены во времена Либиха? В трудах К.А. Тимирязева приводятся данные по содержанию СО2 в атмосфере совершенно не соответствующие настоящему положению дел (значительно выше 0,04%). Было бы весьма интересно получить справку из источников тех лет (1840 год) о содержании СО2 в атмосфере. Время написания Либихом "Химия в приложении к земледелию и физиологии" и труды К.А.Тимирязева разделяют приблизительно пол столетия. Каковы были основания у Юстуса фон Либиха делать такие, с точки зрения количественных измерений, утверждения? Достоверно известно о содержании СО2 в атмосфере во времена Либиха в масштабе 0,03%. Фотосинтез большинства культурных растений прекращается при падении концентрации СО2 до 0,01%. В густых посевах не так быстро и легко, как того возможно виделось великому немецкому химику, происходит гравитационное и диффузионное стекание СО2 из атмосферы. Это наглядно показали работы Монтиса и Карпушкина. Так что же имел Юстус фон Либих делая такие смелые утверждения?

[Gleya]

Основная заслуга Либиха, которая в моих измышлениях сыграла важнейшую роль, - это тот самый "закон Либиха" по типу бочки, согласно которому вещества, находящиеся в минимуме ограничивают всю суть минерального питания. Что касается азота, сложно сказать, что именно подразумевалось в этом тезисе - я думаю, что идея могла быть сопряжена с согласованностью элементов питания - как то... весь азот "из воздуха", тот, что был доступен. А дальше идет следующая итерация, например.