В каких растениях содержатся элементы

Растения являются настоящими живыми организмами. Для их полноценного развития необходимо соблюдать жизненно важные условия. Они должны иметь в достаточном количестве свет, влагу, воздух и питание. В этой статье мы подробно поговорим о питании растений. Зачастую, почва содержит в себе огромное количество питательных элементов. Она просто напичкана пищей для растений. Но тем ни менее мы тратим огромное количество денег на удобрения. Давайте рассмотрим, чем же питаются растения и как их можно накормить.

Если вы оглянетесь вокруг, то можете заметить, что в природе почвы редко, когда истощаются. Хотя они производят растительности намного больше, чем на наших самых лучших полях. При этом хочу обратить внимание на то, что это происходит без всякого дополнительного труда, без привнесений различных веществ и энергии извне. А если вы обратите внимание на старые заброшенные колхозные поля, то сможете заметить, что постепенно, год от года плодородие на них восстанавливается.

А что же происходит на наших огородах? Из года в год мы стараемся повысить плодородие, а оно зачастую не только не улучшается, а наоборот, только ухудшается. Ежегодно мы перекапываем землю, вносим различные удобрения, удаляем ненужные сорняки. И что же мы получаем в итоге? При огромных трудозатратах, получаем минимальный урожай. Растения не выглядят здоровыми и довольными, несмотря на всю нашу заботу, они ослаблены и болеют. Так что же мы делаем не так? Давайте разбираться.

Для начала разберём и поймём, что же кушают растения, в каких количествах и что является источником питания. Посмотрим, как это выглядит на природных почвах и на почвах наших участков.

Природная почва – структурная почва, т.е. естественное состояние естественной почвы. Это та почва, к которой никогда или многие годы не прикасалась рука человека. В этой почве восстановлены все природные процессы, которые происходят в почве в дикой природе.

Структура почвы нарушается в результате механической обработки земли, например, перекопки. В результате почва становится бесструктурной. К чему это приводит мы сейчас увидим.

Большинство элементов питания растение поглощает из почвы, из воды получает кислород, из воздуха – кислород и углерод.

В растительных организмах можно встретить более 70 различных химических элементов, но только 17 являются жизненно необходимыми для растения. Критерием необходимости элемента является то, что при нехватке этого элемента возникают нарушения в процессах жизнедеятельности растения. К жизненно необходимым элементам относятся: азот, фосфор, кальций, калий, магний, сера, медь, железо, хлор, бор, молибден, марганец, цинк, кобальт. Это всё элементы, которые в основном поглощаются растениями из почвы. Но существуют ещё элементы, которые необходимы растениям – это углерод, водород и кислород, которые находятся в атмосфере, углекислом газе и в воде.

Существуют и такие элементы, которые не являются необходимыми, но присутствие, которых положительно влияет на развитие растения и повышает урожайность. К таким элементам относят натрий, кремний, ванадий и алюминий.

В зависимости от количества потребления растениями элементов, все элементы подразделяют на три группы: макроэлементы, мезоэлементы и микроэлементы.

Макроэлементами называют элементы, которые растения поглощают в сравнительно больших количествах. К таким элементам относят кислород, углерод, водород, азот, фосфор, калий.

Микроэлементами называют элементы, которые растениям необходимы в очень небольших количествах, но они оказывают сильное воздействие на ход жизненных процессов. К таким элементам относят бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт и другие.

Мезоэлементами называют элементы, которые растениям необходимы в средних количествах. Они занимают промежуточное значение между макро- и микроэлементами. К таким элементам относят Кальций, магний, серу и другие элементы.

Некоторые из элементов играют важную физиологическую роль в питании только однолетних видов растений. Так натрий улучшает рост и развитие свёклы, цикория, топинамбура, но совершенно не влияет на злаки.

Содержание в растениях отдельных химических элементов не бывает постоянным. Оно изменяется в зависимости от видовых особенностей растения, его возраста, развития и места произрастания.

Меньше колеблется в растениях количество углерода, кислорода и водорода.

Содержание азота, фосфора и калия наиболее высокое в молодых растениях. С возрастом их количество снижается.

Молодое растение больше поглощает минеральных веществ из почвы, чем взрослое.

Во взрослом растении уже много образовалось таких веществ, которые быстро преобразуют минеральные соли в органические соединения.

Меняется и потребность растений в получении минеральных веществ из вне. В период бурного роста они потребляют больше азота, в пору плодоношения особенно нуждаются в фосфоре.

Атмосфера.

Её производные – осадки и пыль, очень близки по своему составу с составом почвы. Структурная почва получает из воздуха кислород, азот, воду и углекислый газ, а также нитраты, сероводород, метан, аммиак, фосфор, йод. Атмосфера также даёт пыль, которая является вполне достаточной субстанцией для растений, которые живут без почвы, например, таких, как лишайники, бромелии, орхидные.

Минеральная основа

Минеральной основой являются песок, глина и подпочвы. Они содержат все необходимые растениям основные питательные элементы, такие как кальций, фосфор, калий, хлор, магний, сера. А также в них находятся микроэлементы: цинк, бор, алюминий, йод, железо, кремний, кобальт, марганец, молибден и т.д. Количество этих элементов и микроэлементов превышает в десятки и сотни раз необходимого для получения хорошо урожая. В минералах не хватает только азота, но это не составляет проблему, поскольку азот в огромном количестве есть в структурной почве.

В почве можно найти полный спектр необходимых элементов и микроэлементов. Нехватка растению какого-либо питательного элемента, тут же отражается во внешнем виде растений, окрасе листвы.

Любой питательный элемент, содержащийся в почве, должен быть растворён в воде. Иначе он находится в неусвояемой растением форме и, в итоге, он растению недоступен. Кроме того, чтобы корни могли поглощать питательные вещества, им необходим кислород. Можно внести много удобрений, но, если в почве окажется мало воздуха (излишняя плотность, избыток влаги, почвенная корка), то весь труд, затраченный на внесение удобрений, будет напрасен. Кроме того, чтобы корни дышали, им необходимы углеводы. Их вырабатывают листья, а жизнь листьев зависит от поглощения корнями воды и питательных веществ. Если листьев мало, или они плохо работают, корни будут плохо поглощать содержащиеся в почве элементы питания. Необходимо помнить об этом взаимовлиянии.

Вот необходимое количество основных элементов для полноценного питания растений из расчёта на одну сотку земли.

Углерод, кислород и водород

Это основные элементы, из которых построены углеводы, белки, жиры и другие органические вещества растений. Углеводы образуются в растениях в процессе фотосинтеза при участии хлорофилла, поглощающего энергию солнечных лучей, которая используется для разложения воды на кислород и водород. Кислород уходит в атмосферу, а водород вступает в реакцию с углекислым газом.

В атмосферном воздухе в среднем содержится по объёму 0,03% углекислоты. Количество её в приземном слое воздуха пополняется в частности за счёт поступления из почвы при разложении органических веществ.

Искусственное увеличение содержания углекислоты в воздухе повышает урожай. Особенно благоприятно сказывается «удобрение» углекислотой атмосферного воздуха при выращивании растений под стеклом или плёнкой – в теплицах и оранжереях.

Азот

Азот в растениях входит в состав важнейших соединений, общее содержание его в различных культурах очень высокое, но изменяется в широких пределах. Он входит в состав белков и аминокислот.

Азот необходим растению для его активного роста. Нехватка этого элемента особенно заметна весной. Азот способствует активному росту растений. С возрастом поступление азота уменьшается, и при созревании растений происходит значительный отток азотистых веществ из вегетативных органов в семена.

Большая часть азота растений представлена белковыми веществами. Он также является частью таких жизненно важных веществ, как нуклеиновые кислоты, хлорофилл, некоторых ростовых веществ (гетероауксин) и витамины группы В.

В неблагоприятных условиях питания, в частности, при нехватке калия, а также при недостаточном освещении, возрастает количество небелковых азотных соединений, таких как нитраты. Но они могут быть и результатом применения минеральных удобрений с нарушением технологии.

Аммоний в большинстве культур отсутствует, но может накапливаться при очень резких нарушениях обмена веществ и оказывать на растение токсическое действие.

Для получения хорошего урожая азота необходимо до 1,5 кг на сотку.

Роса или осадки дают около 0,2 кг азота.

На бесструктурной почве поступления азота на этом и заканчиваются. Поэтому требуется дополнительно добавлять его в почву. Для этих целей мы сыпем селитру и мочевину.

Структурная же почва, которая накрыта слоем перегнойной мульчи, имеет дополнительные источники получения азота:

1. Перегнойный слой охлаждается вдвое быстрее, поэтому росы получается вдвое больше.
2. Под перегнойным слоем почва всегда находится во влажном состоянии. Влажный перегной содержит азота в два раза больше, а влажный суглинок в 20 раз больше, чем сухие.
3. Структурная почва имеет каналы и полости, где днём оседает подземная роса, которая даёт воды вдвое больше, чем дают природные осадки. Это даёт до 0,6 кг азота.
4. Обилие микроорганизмов и достаточная влага под мульчей позволяет активно накапливать азот микробами, идёт активная нитрификация. Это даёт до 15 кг азота на сотку, когда надо всего 1,5 кг на сотку.

Калий

Калий необходим для поддержания активности растительных клеток. Калий играет важную роль в синтезе и обновлении белка в растениях. Он отвечает за процесс всасывания, биосинтеза и транспортировки питательных элементов во все части растения. Этот элемент требуется растению постоянно и в больших количествах. Калий стимулирует работоспособность защитных механизмов растения, повышает устойчивость растения к болезням, способствует усилению такого свойства, как засухоустойчивость и холодоустойчивость растения. Улучшает вкусовые качества, цвет и форму овощей. Препятствует полеганию злаковых культур.

При недостатке калия в растениях нарушается процессы обмена веществ и пищеварения, превращения и передвижения углеводов. Новый синтез белка резка снижается при одновременном распаде старых молекул белка.

Попытки заменить калий близкими ему по свойствам элементы, например, натрием и литием, оказались безуспешными.

Потребность в нём  растения пропорционально интенсивности роста самого растения. Наиболее интенсивно калий поступает в растения в первые фазы их развития. Поэтому наиболее обильным оно должно быть весной, когда растения растут наиболее интенсивно.

По мере старения отдельных органов растения, происходит отток калия в точки наиболее интенсивного роста.

Калия нужно около 1 кг на сотку. В разных почвах его содержится 3 – 19 кг.

Фосфор

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, ряда ферментов, витаминов и других веществ.

Универсальным веществом, участвующим в обмене веществ и накопления энергии во всех организмах является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

В растениях фосфор находится главным образом в семенах. Больше всего в семенах масличных культур. Фосфор повышает усвоение азота, калия и магния.

Фосфор усиливает способность растений противостоять природным катаклизмам. Он помогает комфортному состоянию растения зимой и отвечает за морозоустойчивость. Он отвечает за развитие корневой системы, за рост всех частей растения. Фосфор способствует прорастанию семян, стимулирует формирование корней и отвечает за рост растения на ранних стадиях развития. Замечено, что растение получает около 50% от всего необходимого  растению элемента, когда его рост составляет всего 20% от всего роста растения. А это означает, что фосфору нужно особое внимание уделить при выращивании рассады. Нехватка фосфора в юном возрасте растения, практически невозможно восполнить впоследствии, даже, если впоследствии рассаду пересаживают в очень плодородную почву с достаточным количеством фосфора.

Фосфора требуется до 0,5 кг на сотку. В почвах содержится 30 – 80 кг фосфатов.

Кальций

Кальций присутствует практически во всех клетках растения и стабилизирует их функциональность. Кальций – важный элемент в процессе роста растения и в работе корневой системы. Он улучшает растворимость многих соединений, делая их усвояемыми для растений. Кальций нейтрализует и переводит в безвредное вещество щавелевую кислоту, образующуюся в процессе обмена веществ растений. Пектиновая соль кальция входит в состав вещества, связывающего между собой отдельные клетки.

Кальция необходимо до 2,5 кг на сотку. В почвах содержится 20 – 200 кг.

Другие элементы также содержаться в почвах в больших количествах.

Магний

Магний входит в состав хлорофилла и является обязательным элементом в течение процесса фотосинтеза. Он активизирует ферменты, участвующие в обмене веществ и стимулирует прорастание семян, закладку ростовых почек, а также другую репродуктивную деятельность. Магний содержится в запасном фосфорорганическом веществе – фитине, накапливающемся в семенах.

Недостаток магния чаще наблюдается на лёгких кислых почвах.

Железо

Этот элемент является незаменимой частью окислительно-восстановительных процессов. Он является составной частью дыхательных ферментов и отвечает за нормальное дыхание растений. Нарушение дыхания растений приводит к замедлению роста растения и снижению урожайности. Железо часто является катализатором для образования хлорофилла.

Марганец

Марганец, как и медь, входит в состав ряда ферментов, регулирующих окислительно-восстановительные процессы в растениях. Этот элемент необходим для продуктивного течения процессов фотосинтеза, а также синтеза белков и др.

При недостатке марганца резко снижается содержание хлорофилла. Дефицит этого элемента проявляется в слабой молодой поросли, а сильная нехватка приводит к тому, что она становится нежизнеспособной.

Однако избыток марганца, что так часто бывает на кислых почвах, также вреден для растений.

Цинк

Цинк участвует в образовании ряда ферментов и его значение в обмене веществ очень велико. Он необходим для процесса оплодотворения растений и развития зародыша в плодах. Цинк влияет на образование хлорофилла и ростовые вещества, являясь катализатором роста растения. Он присутствует при фотохимическом расщеплении воды. Цинк необходим для образования ауксинов, которые способствуют удлинению стеблей и являются органическими стимуляторами роста растений.

Нехватка цинка становится заметным в конце периода вегетации и чаще всего проявляется на плодовых деревьях, кукурузе, сое, винограде.

Медь

Медь входит в состав окислительных ферментов и играет очень важную роль в обмене веществ растений. Этот элемент способствует активации таких важных процессов, как дыхание растения, белковые и углеводные обмены.

Дефицит этого элемента проявляется в засыхании верхушечных побегов. Медь в растениях локализована в хлоропластах, при её недостатке, разрушается хлорофилл, и растения страдают от хлороза.

Бор

Бор стимулирует синтез аминокислот, белков и углеводов, присутствует во многих ферментах, регулирующих обмен. Он оказывает воздействие на процессы цветения и плодоношения, на прорастание пыльцы и деление клеток. Бор усиливает развитие репродуктивных органов, предотвращает опадение завязей. Он участвует в азотном и углеводном обменах. Бор воздействует на активность поглощения солей, на деятельность гормонов, на метаболизм пектиновых веществ. Он способствует лучшему развитию проводящих сосудов, влияет на деятельность некоторых ферментов и регуляторов роста.

Сера

Сера является непременной составной частью растительных белков, некоторых аминокислот, витаминов, горчичных и чесночных масел. Участвует в белковом обмене, участвует в различных реакциях окисления и восстановления во многих реакциях в растениях.

Серы требуется до 0,5 кг на сотку.

Молибден

Молибден входит в состав фермента, катализирующего восстановление нитратов в растениях. Его роль важна в процессах, связанных с превращением одних форм азота в другие. Он находится в составе ферментов, которые превращают нитраты в аммиак, используемый для построения белков. Важную роль молибден играет в фиксации атмосферного азота в клубеньках бобовых.

При недостатке молибдена, может возникнуть нарушение азотного обмена, что может привести к накапливанию нитратов в растении.

Кобальт

Кобальт участвует в процессах фиксации атмосферного азота.

Потребность растений в том или ином элементе питания неодинакова. Одним растениям, например, корнеплодам калия нужно больше, чем другим. Такие растения, как капуста, огурец потребляют больше азота, а сахарная свёкла уважает натрий, горох, соя и другие бобовые предпочитают кобальт.

Если мы добавляем какие-либо элементы в почву, то они, как правило, находятся в неусвояемой растениями форме. Для того, чтобы питательные элементы усваивались растениями, они должны перейти в растворённое состояние. Этот раствор получается под действием кислот, таких как угольная и гуминовая кислоты. Эти кислоты производятся почвенными микроорганизмами при наличии в почве влаги, воздуха и органики.

Мы подробно рассмотрели как, чем и в каких количествах питаются растения. Если у вас возникли вопросы или вы хотите что-то обсудить, то обязательно оставьте свой комментарий.

Вам будет интересно посмотреть: