У растений питание: Типы питания растений — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

автотрофный и гетеротрофный — Природа Мира

Время чтения 3 мин.Просмотры 1.5k.Обновлено 2021-09-29

Питательные вещества – это компоненты, содержащиеся в пище, такие как углеводы, белки, жиры, витамины и минералы. Они необходимы для поддержания жизни организмов. Растения сами синтезируют питательные вещества, в то время как животные и люди получают их из других организмов. Мы прямо или косвенно зависим от растений и животных в потребностях в пище.

Читайте также: Типы питания животных

Процесс получения пищи и ее использования для роста, поддержания здоровья и восстановления поврежденных частей тела называется питанием. Растения производят пищу, беря сырье из окружающей среды, такое как минеральные вещества, углекислый газ, вода и солнечный свет. Есть два основных типа питания живых организмов:

• Для большинства растений характерно автотрофное питание, их также называются первичными продуцентами. Для синтеза питательных веществ посредством фотосинтеза растения используют свет, углекислый газ и воду.
• Животные, в том числе и люди являются гетеротрофами, поскольку их питание зависит от растений. Некоторые виды растений, которые не имеют хлорофилла также демонстрант гетеротрофное питание.

Автотрофное питание растений

Основным способом питания растений является автотрофный. Растения улавливают энергию солнечного света и генерируют ее в питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом.

Фотосинтез

• Растения могут производить себе пищу посредством процесса, называемого фотосинтезом.
• Хлоропласты – структуры в клетках растений, где происходит фотосинтез.
• Производство продуктов питания осуществляется преимущественно в листьях. Вода и минералы из почвы поглощаются корнем и по сосудам переносятся к листьям. Двуокись углерода захватывается из атмосферы листьями через устьица – маленькие поры на листьях, окруженные замыкающими клетками.
• Хлорофилл – это зеленый пигмент, присутствующий в листьях, который помогает листьям улавливать энергию солнечного света для приготовления питательных веществ. Синтез питательных веществ, который происходит в присутствии солнечного света называется фотосинтезом. Следовательно, солнце является первоисточником энергии для всех живых организмов.
• Во время фотосинтеза вода и углекислый газ в присутствии солнечного света используются для производства углеводов и кислорода. Фотосинтез обеспечивает пищей всех живых существ.
• Кислород, один из основных компонентов жизни на Земле, выделяется растениями как побочный продукт фотосинтеза.

Условия, необходимые для фотосинтеза:

• Солнечный свет
• Вода
• Углекислый газ
• Хлорофилл

Этапы фотосинтезе:

• Поглощение энергии солнечного света
• Преобразование световой энергии в химическую энергию
• Расщепление воды на кислород и водород
• Углекислый газ восстанавливается, то есть молекулы водорода соединяются с углеродом, образуя углеводы (молекулы сахара)

Гетеротрофное питание растений

Некоторые растения не содержат хлорофилл для фотосинтеза и являются гетеротрофами.

Ниже перечислены различные типы гетеротрофных растений, которые классифицируются на основе их способа питания:

Паразитическое питание

Некоторые гетеротрофные растения зависят в питании от других растений и животных. Такие растения известны как растения-паразиты. Однако хозяин не получает никакой пользы от паразита.

Примеры: Повилика (Cuscuta), Кассита (Cassytha)

Насекомоядные растения

Эти растения обладают особыми структурными особенностями, которые помогают им ловить насекомых, и известны как плотоядные растения. Они переваривают насекомых, выделяя пищеварительные соки и поглощая из них питательные вещества. Эти растения растут на почвах, которые бедны минералами.

Примеры: Кувшинные растения, Венерина мухоловка (Dionaea muscipula)

Сапрофиты

Сапрофитные растения получают питание из мертвых и разлагающихся останков растений и животных. Они растворяют отмерший органический материал, выделяя пищеварительные соки и поглощая питательные вещества.

Симбиоз

Когда два растения, принадлежащих к разным видам, демонстрируют тесные взаимовыгодные отношения, их называют симбиотическими.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Мне нравится1Не нравится

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Питание растений

Минеральное питание растений

Живой организм содержит все химические элементы, но для питания растений необходимы только некоторые из них. Растения способны активно извлекать нужные им вещества из внешней среды. Гидрофиты больше зависят от окружающей среды, чем наземные растения, получающие основную часть питания из грунта, так как в отличие от них усваивают питательные вещества всей своей поверхностью. 

Кроме углекислого газа и кислорода, обеспечивающих жизнедеятельность растений, они нуждаются в таком веществе, как азот, обеспечивающем синтез белков. В сравнительно большом количестве растениям необходимы сера, фосфор, хлор, кремний, калий, натрий, кальций, магний. Для питания растений также необходимы бор, цинк, медь, марганец, железо, молибден, кобальт и др. Эти вещества используются растениями в очень незначительном количестве, Поэтому они получили название микроэлементов. 

Концентрация питательных веществ в воде может колебаться в довольно широких пределах. Организм растения, извлекая эти вещества из внешней среды, создает в тканях их необходимую концентрацию. Если этих веществ в воде и грунте достаточно, растение развивается правильно, быстро растет, цветет и плодоносит. При недостатке одного или нескольких необходимых веществ отмечается отставание в росте, изменение формы растения, прекращается размножение. Иногда наблюдается избыток в воде тех или иных химических элементов, что также может вызвать нарушение развития растений. 

Верхушки побега и корня, взаимодействуя между собой и с другими органами и тканями с помощью трофических, гормональных и электрофизиологических факторов, выполняют в растительном организме функцию центрального поста управления. На внутриклеточном уровне регулируется активность ферментов, генных и мембранных систем, на межклеточном — пищевая, гормональная и электрофизиологическая. Потребление света в красной части спектра у растений составляет 100%, в желтой — 60% и синей — около 40%. 

А их физиологическая радиация находится в пределах от 300 до 800 нм, т. е. помимо видимой части спектра захватываются еще незначительный ультрафиолетовый и инфракрасный диапазоны. Освещенность в тропиках составляет от 20 до 60 тыс. лк. Нижнюю границу ее желательно воспроизводить в аквариуме. 

В этой главе мы поговорим о влиянии различных химических веществ, на рост растений и коснемся вопроса об искусственной подкормке. 

Соединения, которые могут быть использованы в качестве микроудобрений для растений.

Влияния на рост растений макроэлементов 

Азот 

Начнем с такого чрезвычайно важного для жизни растений вещества, как азот. Этот элемент является основой для создания белков растений, необходимых для их роста и размножения. В аквариум азот обычно попадает в составе органических соединений, содержащихся в корме для рыб. При разложении органических веществ, которые в исходном состоянии растения усвоить не могут, образуются аминокислоты, но их усвоение растениями также очень затруднено. Тогда в дело вступают бактерии, обитающие в придонном слое воды и преимущественно в грунте. Они перерабатывают органические вещества в амины, нитриты и нитраты. Эти соединения растения легко извлекают из воды и грунта и усваивают. Но так как процесс разложения белков долог, на определенном этапе, особенно в новом аквариуме, растения, могут голодать до тех пор, пока донная микрофлора не справится с переработкой накапливающейся органики и растения не будут снабжаться необходимым количеством азота. В старом аквариуме с богатой растительностью, так же как и в новом аквариуме, можно наблюдать признаки азотного голодания преждевременное отмирание старых листьев, пожелтение краев и кончиков листьев, распространяющееся постепенно на всю листовую пластинку, замедление роста. Это связано с тем, что донная микрофлора не справляется с переработкой органических соединений, не успевает их перевести в форму, пригодную для усвоения растениями. В этом случае можно вносить в аквариум небольшие добавки азотных удобрений в виде нитратов (соединений NO 3 ) или производных аммиака (Nh4). 

Какие же из этих соединений лучше использовать Выбор зависит от активной реакции среды, т. е. значения рН. В аквариум с выраженной кислой средой — рН ниже 6,5 — лучше вносить нитраты. Опыты показали, что в кислой воде они лучше усваиваются растениями, чем соли аммиака. Напротив, в нейтральной и слабощелочной воде значительно лучше усваивается азот аммиака. В этом случае предпочтительно воспользоваться мочевиной, или карбамидом. 

Если в аквариум добавляются только азотные удобрения, лучше это делать ежедневно или, в крайнем случае, через день. Тогда не будет наблюдаться резкого изменения содержания азота в воде, который в больших концентрациях отрицательно влияет, на рыб. Равномерное добавление азотных удобрений в небольшом количестве на животных — обитателей аквариума — не повлияет, так как растения будут успевать усваивать все нитросоединения. 

При создании нового аквариума можно одномоментно внести 25 мг мочевины, на литр воды. В новом аквариуме вода имеет нейтральную реакцию, и мочевина будет легко усваиваться растениями из воды и грунта. По мере старения воды часть мочевины, не усвоенная растениями, будет окислена микрофлорой до нитритов и нитратов и также будет использована высшими растениями. 

После появления признаков роста у растений, посаженных в новый аквариум, можно начать добавлять азотные удобрения в очень малых дозах. Мочевину дозировать очень легко, так как она выпускается в виде гранул. В первое время нужно ежедневно добавлять по 3 — 4 гранулы на 100 л воды. 

При появлении признаков азотного голодания в старом аквариуме можно также добавлять в воду мочевину, которая будет частично усвоена в неизменном виде, а частично окислена грунтовыми бактериями до нитритов и нитратов и также использована растениями. Начинать добавки надо с очень незначительной дозы — примерно 2 гранулы на 100 л воды ежедневно для аквариума, густо засаженного растениями. Через каждые 3 — 4 дня дозу можно увеличивать, доведя ее до 10 — 12 гранул на 100 л ежедневно. Так же следует вносить удобрение и в новый аквариум, но начальная доза, как уже было сказано, может быть больше. Добавлять мочевину нужно только после появления признаков роста гидрофитов. Максимальная же одноразовая доза также не должна превышать 10 — 12 гранул. 

Фосфор 

Важнейшим из макроэлементов, который нужен растениям в сравнительно большом количестве, является фосфор. Этот элемент принимает самое активное участие в процессах запасания и расходования энергии и соответственно в синтезе белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов, а также в процессах дыхания и питания растений. Напомню читателям только один общеизвестный факт фосфор — основная часть АТФ (аденозинтрифосфата), который является основным энергетическим веществом живого организма. В наибольшем количестве фосфор накапливается в молодых побегах растений. 

Признаками фосфорного голодания являются потемнение окраски молодых листьев, скручивание листьев и побегов, появление на старых листьях бурых и красновато-бурых пятен. 

В качестве фосфорного удобрения чаще всего используются кальциевые, калиевые и магниевые соли ортофосфорной кислоты. Наиболее широко применяется кальциевая соль этой кислоты — суперфосфат (Ca(Н2Р04)2 x Н2О). 

Определить по внешним признакам, что растениям в аквариуме не хватает именно фосфора, довольно трудно. Поэтому при появлении признаков недостатка минеральных веществ в воду добавляют комплексные удобрения, в составе которых есть и фосфор. 

Калий 

Следующим важным для жизни растений макроэлементом является калий. Этот элемент участвует в синтезе углеводов и накапливается в основном в молодых тканях растений. Калий участвует в большинстве ферментативных процессов, происходящих в тканях растений. 

Из-за того, что аквариум является относительно изолированной системой, количество калия в воде может оказаться недостаточным для развития растений. Обычно питательные вещества, используемые растениями, попадают в аквариум с кормом для рыб и со свежей, подмениваемой водой. Недостаток калия обычно выражается в появлении, на краях листьев бурых и желтых пятен. 

В аквариум калий удобно добавлять в составе комплексных удобрений. Можно использовать однозамещенный фосфорнокислый калий. Это вещество содержит калий и фосфор в легко усвояемой форме. Добавлять его в аквариум можно в дозе 2 — 3 г на 100 л воды. 

В сельском хозяйстве используется комплексное минеральное удобрение нитрофоска. Оно содержит самые необходимые макроэлементы — азот, фосфор, калий — в оптимальном для растений соотношении. Это минеральное удобрение можно вносить в аквариум при каждой подмене воды. Обычная дозировка — от 1 до 2 г на 100 л воды. Количество вносимой подкормки должно зависеть от количества растений и рыб. Чем более плотно засажен растениями аквариум, тем обильнее должны быть минеральная подкормка, и наоборот, с увеличением животного населения аквариума минеральную подкормку следует уменьшить, чтобы не вызвать накопления минеральных, веществ и отравления рыб избытком азота и калия. 

Кальций 

Необходим для аквариумных растений и такой макроэлемент, как кальций. Растения в аквариуме лишь в очень редких случаях испытывают недостаток этого вещества. Количество кальция в воде определяет ее жесткость, и, следовательно, только в очень мягкой воде, и не просто мягкой, а имеющей жесткость, близкую к нулевой, растения могут испытывать кальциевый голод. Но такая вода встречается крайне редко. 

Магний 

Магний, так же как и кальций, относится к макроэлементам. Этот элемент играет существенную роль в обмене веществ, особенно в молодых органах растений. Недостаток его в воде встречается значительно чаще, чем недостатоккальция. 

Присутствие ионов магния, как уже указывалось, влияет, на степень жесткости воды. Но жесткость в искусственных водоемах и аквариумах часто повышают, добавляя в воду, только соли кальция. При этом у растений может наступить магниевый голод, который выражается в появлении белых пятен между жилками листа и последующем распаде тканей листовой пластинки. Поэтому еще раз хочу напомнить любителям водных растений, что при искусственном повышении жесткости воды следует обязательно использовать сочетание солей магния и кальция. 

Кремний 

К макроэлементам нередко относят и кремний. Он входит в состав скелета многих наземных растений, обеспечивая прочность их стеблей. Водные растения, находясь во взвешенном состоянии, поглощают кремний в значительно меньшем количестве, так как прочность скелета для них играет не столь важную роль. Потребление кремния земноводными растениями значительно повышается, когда они выходят в воздушную среду. В условиях аквариума кремниевый голод практически никогда не наблюдается. 

Железо 

Одним из элементов, как правило, отсутствующих в составе комплексных удобрений и очень необходимых для питания растений, является железо. Особенно важны ионы двухвалентного железа, участвующие в тканевом дыхании. Добавление в аквариум еженедельно около 0,1 — 0,2 мг железного купороса (Fe SO4 x 7h3O) на 1 л воды значительно повышает яркость зелени большинства растений, особенно улучшается красная окраска молодых листьев и побегов. 

Влияниe на рост растений микроэлементов

Таковы краткие основные сведения о макроэлементах. Теперь можно перейти к вопросу влияния, на рост растений микроэлементов. Название это условное, так как эти химические вещества играют очень важную, а отнюдь не микророль в жизни растения. Но дело в том, что количество каждого из этих веществ, необходимое для удовлетворительного функционирования организма, очень незначительно. 

Самые важные микроэлементы содержатся в растениях, в количестве от 0,001 до 0,00001%. 

Расход микроэлементов растениями различен. В таблице приведены результаты анализа воды в аквариуме сразу после внесения микроэлементов, через 12 часов и 3,5 суток. Контрольный аквариум имел объем 375 л (50 х 50 х 150). В нем росли эхинодорусы, апоногетоны, длинностебельные растения (высокая плотность посадки), освещение — люминисцентные лампы (200 Вт). 

Большинство аквариумистов не имеет возможности анализировать воду на содержание микроэлементов, т. к. это можно сделать лишь с использованием современных инструментальных методов анализа, доступных только специальным лабораториям. Поэтому комплексное удобрение с микроэлементами вносится регулярно (обычно 1 раз в неделю) в количестве 2 мл на 100 л воды в аквариуме. Такая методика дает хорошие результаты при выращивании аквариумных растений. Если образуется избыток какого-либо элемента, то он удаляется при подмене воды. 

Изменение концентрации микроэлементов 

Остановимся только на некоторых из них, особенно необходимых для жизни растений. Недостаток этих элементов в воде аквариума обязательно нужно компенсировать. 

Бор 

Одним из наиболее важных для растений микроэлементов является бор. Его роль в жизнедеятельности организма растения очень сложна. Недостаток бора сказывается, на молодых тканях растения. Признаками недостатка бора являются почернение и гибель верхушечных точек роста. Недостаток бора в аквариумной воде можно компенсировать, добавив к ней борную кислоту или буру (тетраборнокислый натрий — Nа2В4O7 x 10Н2O. Количество вещества можно рассчитать исходя из следующей пропорции 0,2 мг на 1 л объема аквариума. Такую подкормку можно производить 1 2 раза в месяц. 

Цинк 

Важную роль в процессе тканевого дыхания растений играет цинк. Он входит в состав хлоропластов (хлорофилло-содержащие зерна) растений и участвует в фотосинтезе. Определить визуально, по состоянию растений, недостаток цинка в воде трудно. Обычно в составе комплексных минеральных удобрений, вносимых в аквариум для подкормки растений, содержатся и соли цинка. Дополнительно можно использовать сернокислый цинк, который добавляют, в количестве 0,1 мг на 1 л воды, так же, как и другие микроэлементы, 1 — 2 раза в месяц при подмене воды. 

Медь 

Одним из микроэлементов, необходимых для питания растений, является медь. Развитие растений без этого элемента практически невозможно. Исследования показали, что медь активирует витамины группы В, влияет на белковый и углеводный обмен, защищает от распада хлорофилл, способствует синтезу белка. При недостатке меди в воде аквариума бледнеет вся листовая пластинка хлороз, отмирают мягкие ткани листа. Вносить медь в аквариум можно в виде медного купороса (СuSO4 x 5Н2O). Количество вещества не должно превышать 0,2 мг на 1 л воды. Подкормку производят 1 — 2 раза в месяц. 

Марганец 

Без марганца так же, как и без многих других микроэлементов, развитие растений невозможно. Он принимает активное участие в окислительных процессах, восстановлении нитратов в процессе фотосинтеза, входит в состав многих окислительных ферментов растений, принимает участие в тканевом дыхании. 

Недостаток марганца проявляется в возникновении мелких, сначала светлых, а потом коричневых пятен между жилками молодых листьев. Компенсировать недостаток марганца, можно внося в воду марганцовокислый калий (КмnO4) из расчета 0,1 мг на 1 л воды 1 — 2 раза в месяц. 

Молибден 

Микроэлементом, также влияющим на обмен веществ у растений, является молибден. Его основная функция — фиксация азота в тканях растений, нормализация процессов фосфорного питания и углеводного обмена. Молибден участвует во многих окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в организме растения. В условиях аквариума молибденовый, голод, как правило, не наблюдается. Обнаружить недостаток молибдена в воде можно только с помощью химического анализа. Надо отметить, что все комплексные минеральные удобрения, выпускающиеся промышленностью, содержат молибден. Незначительная добавка таких удобрений в воду аквариума может компенсировать недостаток этого элемента. 

Следует отметить, что приготовление удобрений для аквариумных растений — сложное занятие необходимо выдержать определенный порядок растворения отдельных компонентов, внести добавки веществ, которые способствуют хорошему усвоению микроэлементов растениями. Поэтому мы рекомендуем аквариумистам, увлекающимся выращиванием водных растений, использовать специальные удобрения. 

Витамины 

Особую роль в синтезе витаминов, особенно витамина С, при обмене веществ у растении играет кобальт. Количество его, необходимое для питания растений, очень невелико. Недостаток кобальта так же, как и молибдена, обнаружить обычным способом — по изменению внешнего вида растения — не удается. Кобальт, поступающий в аквариум в составе кормов для рыб, вполне обеспечивает потребность, в нем растений. Особенно много этого микроэлемента в мотыле. 

Фитогормоны 

Исключительно действенной формой межклеточной регуляции являются фитогормоны, без которых растительный организм обречен, на неминуемую смерть. Гормональная система растений, на сегодняшний день включает в себя 5 групп фитогормонов индольный ауксин, гиббереллины, цитокинины, абсцизины и этилен. 

Ауксины активизируют корнеобразование, они необходимы для деления, роста и дифференцировки клеток. Калиевые соли индолилуксусной и нафтилуксусной кислот хорошо растворимы в воде, причем их большая стабильность наблюдается в щелочной среде. Для ускорения роста стеблей индолилуксусная кислота нужна в концентрации 10-6 М, для корней 10-11М. Зеленые черенки перед посадкой на 13 погружают в раствор нафтилуксусной кислоты (2 — 25 мгл) и выдерживают в нем около 10 ч. 

Гиббереллины стимулируют рост стеблей, черешков и жилок. Сейчас обнаружено более 60 их разновидностей. Содержание гиббереллинов в тканях колеблется в широких пределах, от 0,01 до 1,4 мг на 1 кг сырой массы. Некоторые двулетние растения под влиянием гиббереллина образуют стрелки уже в первый год жизни, что представляет определенный интерес для селекционеров. Действие света и низких температур, необходимое для выведения спящих почек и семян из состояния покоя, может быть с успехом заменено обработкой (0,001%-ный раствор) водорастворимыми солями гибберелловой кислоты (ГАЗ). 

Цитокинины участвуют в образовании стеблевых почек и играют главенствующую роль в промышленном выращивании растений методом культуры тканей. Все они производные изопептениладенина. Синтетические цитокинины используются для получения более кустистых сортов, для торможения старения, повышения устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды, для индукции цветения и сдвига выраженности пола в женскую сторону. Почки, листья, развивающиеся плоды — это как раз те участки растения, для роста и развития которых требуется цитокинин (0,02 мгл). Состояние покоя у семян можно прекратить совместной обработкой экзогенным цитокинином и гиббереллином, которые к тому же повышают их всхожесть. 

Абсцизины подавляют рост растений (в концентрации 0,05 мкгмл), снимают стрессы и токсикозы, вызывают опадание листьев и плодов.

Этилен в низких концентрациях (0,001 мкгл) способен регулировать физиологические программы, главными из которых являются торможение и изменение характера роста, ускорение созревания плодов. По биологической эффективности аналоги этилена образуют следующий ряд этилен — пропилен — винилхлорид — СО — винилфторид — ацетилен — аллен — метилацетилен — 1-буген. Для активации цветения возможно большего числа цветков проводят 6-часовую обработку этиленом (1600 мкг л), причем для развития реакции, на побеге требуется присутствие хотя бы одного листа. Обработка этиленом форсирует также рост клубней, луковиц, пыльцы некоторых растений и даже спор грибов. 

При работе с фитогормонами нужно всегда помнить, что их избыточные количества обладают резким гербицидным действием. Ростовыми веществами считаются также ЭДТА (1 г100 л), целый ряд водорастворимых витаминов, особенно А1Н, С1В1 и В6(ампула на 300 л раз в месяц), многие антибиотики (бициллин-5, мономицин, полимиксин — 500 м. е.л), некоторые токсины (фузикокцин — активизирует рост клеток, способствует выведению семян из диапаузы, ускоряет их прорастание), халинохлорид, двухвалентное железо (0,5 — 1 мгл) и т. д. Отсутствием в воде железа, например, часто объясняют худший рост растений в бескаркасных аквариумах. Специфические гормоноподобные соединения, а также жирные кислоты, продуцируемые отдельными представителями гидрофлоры, способны регулировать и даже угнетать развитие остальных зеленых «собратьев».

Таблица доступности элементов в зависимости от уровня pH.

Просмотров: 2392

Отзывы о статье: 0 (читать все отзывы о статье, добавить отзыв о статье)

Добавить отзыв

Дата: 23.09.2012

Устойчивое питание растений в целях наращивания производства продуктов питания — Глава 14. Содействие устойчивому ведению сельского хозяйства и развитию сельских районов — Повестка дня на XXI век — Конвенции и соглашения

Повестка дня на XXI век

Принята Конференцией ООН по окружающей среде и развитию, Рио-де-Жанейро, 3–14 июня 1992 года

Раздел II. Сохранение и рациональное использование ресурсов в целях развития

Глава 14. Содействие устойчивому ведению сельского хозяйства и развитию сельских районов

Программные области

J. Устойчивое питание растений в целях наращивания производства продуктов питания

Основа для деятельности

14.83. Истощение содержащихся в почве питательных веществ для растений является серьезной проблемой, приводящей к снижению плодородия почвы, особенно в развивающихся странах. Определенную помощь в поддержании продуктивности почв могла бы принести программа ФАО по устойчивому питанию растений. В районе Африки к югу от Сахары выход питательных веществ из всех источников в настоящее время превышает их поступление в три или четыре раза, при этом, согласно оценкам, чистые потери составляют около 10 млн. метрических тонн в год. В результате этого все больше маргинальных земель и уязвимых природных экосистем вовлекается в процесс сельскохозяйственного производства, что ведет к дальнейшей деградации земли и возникновению других экологических проблем. Комплексный подход к питанию растений направлен на обеспечение устойчивого снабжения растений питательными веществами в целях увеличения будущих урожаев, не нанося ущерб окружающей среде и продуктивности почв.

14.84. Во многих развивающихся странах ежегодные темпы роста численности населения превышают 3 процента, и объем национального сельскохозяйственного производства не покрывает спроса на продукты питания. Цель этих стран должна заключаться в повышении ежегодных темпов роста сельскохозяйственного производства, по крайней мере на 4 процента, без сокращения плодородия почв. Это потребует увеличения объема сельскохозяйственного производства в районах с высоким аграрным потенциалом за счет эффективного использования факторов производства. Подготовка рабочей силы, энергоснабжение, адаптация орудий труда и технологии, обеспечение питательных веществ для растений и повышение плодородия почвы — все это будет играть важную роль.

Цели

14.85. Целями в этой программной области являются:

a) разработка и применение, не позднее 2000 года, во всех странах комплексного подхода к питанию растений и создание оптимальных условий в области наличия удобрений и других источников питательных веществ для растений;

b) создание и использование, не позднее 2000 года, организационной и кадровой инфраструктуры, необходимой для более эффективного принятия решений по вопросам повышения плодородия почв;

c) развитие и распространение национальных и международных знаний и опыта, с тем чтобы информировать фермеров, сотрудников служб сельскохозяйственной пропаганды и плановые и директивные органы об экологически безопасных новых и существующих технологиях и стратегиях повышения плодородия почв для использования в рамках деятельности по обеспечению устойчивого ведения сельского хозяйства.

Деятельность

а) Вопросы управления

14.86. Правительствам на надлежащем уровне при поддержке соответствующих международных и региональных организаций следует:

a) разрабатывать и применять стратегии, ведущие к расширению деятельности по сохранению плодородия почв, в целях обеспечения устойчивого сельскохозяйственного производства, и вносить необходимые изменения в соответствующие документы, регулирующие политику в области сельского хозяйства;

b) объединять в систему органические и неорганические источники питательных веществ для растений в целях поддержания плодородия почв, а также выявлять потребности в минеральных удобрениях;

c) определять потребности и стратегии в области обеспечения растений питательными веществами, а также, по мере необходимости, оптимизировать использование как органических, так и неорганических источников в целях повышения эффективности и продуктивности сельского хозяйства;

d) разрабатывать и стимулировать процессы, направленные на утилизацию органических и неорганических отходов при формировании структуры почвы без ущерба для окружающей среды, роста растений и здоровья человека.

b) Данные и информация

14.87. Правительствам на надлежащем уровне при поддержке соответствующих международных и региональных организаций следует:

a) анализировать «национальные счета» по питательным веществам для растений, включая снабжение (ввод) и потери (выход), подготавливать балансы и прогнозы в разбивке по системам возделываемых культур;

b) проводить обзор технического и экономического потенциала источников питательных веществ для растений, в частности с учетом национальных запасов, совершенствования снабжения органическими веществами, рециркулирования, отходов, образования верхнего слоя земли из органических остатков и биологического связывания азота.

с) Международное и региональное сотрудничество и координация

14.88. Соответствующим учреждениям Организации Объединенных Наций, таким, как ФАО, международным институтам сельскохозяйственных исследований и НПО следует сотрудничать при проведении информационных и рекламных кампаний в целях пропаганды комплексных подходов обеспечения растений питательными веществами, повышения продуктивности использования почвы и производительности труда и взаимосвязи этих мер с экологическими вопросами.

Средства осуществления

а) Финансирование и оценка расходов

14.89. По оценкам секретариата Конференции, среднегодовая общая сумма расходов (1993–2000 годы) на осуществление мероприятий в рамках этой программы составит около 3,2 млрд. долл. США, включая примерно 475 млн. долл. США, предоставляемых международным сообществом в виде субсидий или на льготных условиях. Эта смета расходов носит лишь ориентировочный и приближенный характер и еще не рассматривалась правительствами. Фактические расходы и условия финансирования, в том числе любые нельготные условия, будут зависеть, помимо прочего, от конкретных стратегий и программ, решение об осуществлении которых будет принято правительствами.

b) Научно-технические средства

14.90. Правительствам на надлежащем уровне при поддержке соответствующих международных и региональных организаций следует:

a) разрабатывать технологии, отвечающие требованиям конкретной местности на экспериментальных участках и сельскохозяйственных полях, которые удовлетворяли бы существующим социально-экономическим и экологическим условиям, путем проведения исследований в тесном сотрудничестве с местным населением;

b) развивать межотраслевую международную исследовательскую деятельность и передачу технологии возделывания сельскохозяйственных культур, а также исследования в области систем ведения сельского хозяйства, усовершенствованных методов производства биомассы в местах ее распространения, технологий использования органических остатков и агролесомелиорации.

с) Развитие людских ресурсов

14.91. Правительствам на надлежащем уровне при поддержке соответствующих международных и региональных организаций следует:

a) обучать сотрудников служб сельскохозяйственной пропаганды и научно-исследовательский персонал методам рационального использования питательных веществ для растений, системам возделывания культур и ведения сельского хозяйства, а также методам экономической оценки последствий применения питательных веществ для растений;

b) обучать фермеров и группы женщин методам рационального использования питательных веществ для растений с уделением особого внимания сохранению верхнего слоя почвы и производственным аспектам.

d) Создание потенциала

14.92. Правительствам на надлежащем уровне при поддержке соответствующих международных и региональных организаций следует:

a) развивать устойчивые организационные механизмы разработки политики по контролю и регулированию осуществления комплексных программ обеспечения растений питательными веществами на основе интерактивного процесса с участием фермеров, научно-исследовательских учреждений, служб сельскохозяйственной пропаганды и представителей других секторов общества;

b) по мере необходимости укреплять существующие консультационные службы и осуществлять подготовку персонала, разрабатывать и испытывать новые технологии и оказывать содействие внедрению практики повышения и полного сохранения плодородия почв.

Питание растений

По типу питания все высшие растения являются автотрофами, то есть они способны синтезировать органические вещества (вещества, находящиеся в растительных организмах, продукты их выделения и ассимиляции) из неорганических (состоят, главным образом, из углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора). В организм растения неорганические вещества попадают двумя путями:

• «воздушное питание» (иначе фотосинтез) – попадает углекислый газ

• «корневое питание» — попадают азот, сера, фосфор, железо, калий, кальций, натрий, микроэлементы (молибден) и вода

«Воздушное питание» представляет собой поглощение листьями растений углекислого газа из окружающей среды. В листьях он претерпевает ряд химических изменений в результате чего образуются необходимые растению органические вещества (аминокислоты, белки). В качестве побочного продукта образуется кислород.

«Корневое питание» представляет собой поглощение воды и минеральных веществ корнем непосредственно из почвы. Поглощение возможно за счет осмотического давления, то есть за счет разницы давлений между давлением внутри растения и давлением окружающей среды. С последним растение взаимодействует в процессе испарения воды, раскрывая многочисленные устьица на площади листа.

Минеральные вещества, попадают в тело растения в виде положительно (катионы) или отрицательно заряженных (анионы) ионов (атомов, реже молекул с выраженным зарядом) неорганических веществ. В дальнейшем они переводятся в готовые органические вещества (аминокислоты, белки). Часть органических веществ может синтезировать сам корень.

Непосредственно на корне за впитывание минеральных веществ отвечают молодые растущие корешки и множество корневых волосков. Количество корневых волосков может достигать 200-500 штук на 1 квадратный миллиметр, что увеличивает площадь соприкосновение корня с почвой в несколько раз. Срок жизни каждого корешка и волоска не превышает 2-5 дней. Вследствие этого корни у растения растут непрерывно в течение всей жизни. За один день общий прирост корней может составлять 5-10 миллиметров.

Во время роста корня часто наблюдается такое интересное явление как хемотропизм. Его смысл состоит в том, что корневая система растет наиболее быстрее в том направлении, где больше всего питательных веществ. Но возможен и отрицательный хемотропизм, то есть корневая система растет в сторону о т неблагоприятных условий. В качестве последних может выступать реакция почвенной среды, температура, степень обеспеченности водой, кислородом и минеральными веществами.

Избыток или, чаще всего, недостаток многих неорганических веществ отрицательно сказывается на облике растения. Растение хиреет, плохо или вообще не плодоносит, часто погибает. Чтобы этого избежать сельскохозяйственные растения подкармливают удобрениями.

Поделиться ссылкой

Питание растений — АгроБаза

В лесах и степях, где растёт очень большое количество разнообразных видов растений, почвы не теряют свою плодородность и только накапливают её. Конечно, это не быстрый процесс, но за многие сотни лет смогли сформироваться чернозёмы с толщиной плодородного слоя больше метра.

Это стало возможным благодаря микромиру находящемуся внутри почвы, в нём активно перерабатывают органику и минералы различные живые организмы. Покров из трав, деревьев и кустарников защищает почву от иссушения, создаёт благоприятные условия для жителей микромира, служит источником их питания.

Из чего состоит пища растений?

Основной источник энергетической составляющей питания растений – это свет. Благодаря фотосинтезу растения могут синтезировать углеводороды из воды и углекислого газа. Энергия света в этом процессе запасается в виде химической связи углерода и водорода, а не нужный растениям кислород выделяется в атмосферу.

Кроме углекислого газа растения получают из воздуха, также азот, воду, кислород и ещё ряд газообразных элементов. Это происходит через микропоры которыми покрыты зелёные части растений.

Из почвы растения получают воду и различные химические элементы. Впрочем, есть ряд растений которым почва совсем не нужна, они получают весь необходимый им спектр элементов из воздуха.

Если разобрать растение на простейшие химические соединения, то получится что оно на 80-90% состоит из воды. Это важнейшее для растений, да и для всех остальных форм жизни химические соединение. Она задействована во всех органических процессах.

Оставшуюся часть состава занимают различные минеральные соединения, которые растения получают из почвы в растворённом в воде виде. Сама по себе почва состоит из минеральной часть, мертвой органики и живых организмов  — это различные микроорганизмы, грибы и насекомые.

Элементы питания растений

Минеральные вещества, используемые растениями, делят на две категории: макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементов для жизнедеятельности растений нужно много, они задействованы во всех процессах происходящих в растении. Это углерод, кислород, азот, фосфор, кальций, калий, магний, сера и железо. Микроэлементы задействованы в совсем небольших количествах, но без них в растениях не идут отдельные важные для роста и размножения растений процессы. К ним относят медь, йод, цинк, кремний, марганец, молибден, хлор, натрий.

В дикой природе растения растут без подкормки различными удобрениями, но размер урожая там заметно меньше. В зависимости от местных условий доступные растения вещества значительно варьируются, от этого меняются и господствующие на данной территории виды растений. Для гармоничного и максимально роста культурных растений их подкармливают недостающими на данном поле веществами. Основных причин недостатка веществ в почве две – первая: вынос массы растений вместе с собранным урожаем, вторая: выращивание растений на отличных от требуемых им почвах.

Таким образом для получения максимального урожая растению нужно создать условия наиболее приближенные к условиям места происхождения. Хоть растение и может создать само или получить из почвы практически все необходимые элементы, но их количество может быть недостаточно для получения хорошего урожая. Поэтому важно обеспечить растениям доступ к нужному количеству воды, органических и минеральных веществ

Питание растений. Питательные вещества | Статьи ГК Попова

Отрывок из книги «Мастерство плодородия». Курдюмов Н.И.

Некоторые из составных частей растений находили только в редких случаях, другие же, можно было найти в каждом растении и даже, каждой его части.

К числу самых главных составных частей растений принадлежат: углерод, кислород, азот, водород, сера, фосфор, кремний, кальций, хлор, калий, натрий, магний, железо.

Дальше же, в отдельных видах растений, или в известных их органах, можно найти: йод,фтор, алюминий и марганец. Другие составные части приходится встречать очень редко, или в весьма ограниченном количестве.

Из этих элементов, Либих и его последователи, признавали самыми главными фосфор и калий. Буссенго же и Пэйен доказывают важность азота.

Во всяком случае, три эти элемента окончательно признаются всеми, за самые главные составные части растений, и даже такой авторитет, как Грандо, труды которого обнаружили громадное значение перегноя на почву, утверждает, что «изобилие азота, фосфора, и калия в почве составляет вопрос жизни самого земледелия».

Вот земледельцы и начали тратить миллионы на покупку этих удобрений, желая этим и повысить урожай и отвратить признаки истощения почвы.

Самым дорогим из этих трех веществ является азот, который в искусственных удобрениях стоит почти в семь раз дороже, чем фосфор.

А, так как, при существующей фальшивой системе обработки, земледельцы запада считают необходимым прибавлять искусственное удобрение даже и там, где без него можно обойтись, то, на покупку удобрений, они тратят громадные суммы.

Ничего, однако, против этого нельзя иметь там, где почва, по своей природе, вовсе не заключает в себе ни азота, ни фосфора, ни калия, ни извести.

Тогда прибавка удобрения является необходимостью, против которой никто возражать не станет.

Но, в действительности, дело обстоит совсем иначе.

Так, например, земля, для которой считают благотворным добавить 100-150 килограммов чилийской селитры на гектар, заключает в себе обыкновенно 4000-8000 килограммов азота на гектаре.

Следовательно, удобрение здесь кладётся исключительно только потому, что мы нерациональной обработкой делаем готовый запас азота недоступным для растений.

На большое содержание азота в почве обратил внимание ещё Либих и, на основании этого, утверждал, что хлевный навоз действует на почву не содержанием азота, а калием.

Ошибку Либиха доказали Буссенго и Пэйен, которые, удобрив один участок навозом, а другой золою (калий), взятой из того же количества навоза, получили: в первом случае 14 зёрен, во втором же — 4.

Несмотря на то, приверженцы минеральной теории не перестали идти за своим блуждающим огоньком.

«Либих, — говорит Дэгерен, — мог создать свою минеральную теорию только потому, что ему не было известно количество фосфорной кислоты и калия в почве. Если бы он знал, как это знаем мы теперь, что почва заключает в себе не меньше фосфорной кислоты и калия, чем азота, то он должен бы был уступить».

На самом деле, если большое количество соединённого азота в почве исключает необходимость удобрения, то совершенно такой же вывод будет рациональным по отношению к фосфорной кислоте и калию.

Употреблять их нет надобности, так как, почти в каждой почве, анализ обнаруживает их присутствие.

Таким образом, мы пришли бы к заключению, что удобрения бесполезны и не нужны.

Последний вывод, согласиться с которым не осмеливается Дэгерен, был бы, однако, вполне рациональным, если бы мы не были настолько бессильны в пользовании теми исполинскими запасами фосфорной кислоты, калия и азота, которые заключаются в наших почвах.

Что касается самого дорогого — азота, то, кроме почвы, громадное количество этого продукта заключается в атмосфере.

Но, земледельцы Западной Европы, однако, совершенно не способны пользоваться этими исполинскими источниками и тратят миллиарды на удобрения.

Дэгерен замечает, что препятствием здесь является, иногда, засуха, как это было во Франции весною 1893 года, вследствие чего не могла проходить нитрификация (перевод бактериями свободного азота в его окисленную форму — нитраты, усвояемые растениями), а иногда, он нарекает на общепринятую систему обработки и мечтает о том, что техники придумают когда-то лучшую.

«Техники, — говорит Дэгерен, — должны придумать орудие, которое будет разбивать, рыхлить, встряхивать и проветривать нашу землю совершенно иначе, как это делают наши сохи и плуги, которые, очень может быть, через каких-нибудь 50 лет будут собраны в музеях редкостей, вместе с обугленными кольями диких народов или сохою галлов».

Дэгерену вольно не знать, что проходит третий десяток лет с тех пор, как новая система обработки, которая облегчает пользование громадными запасами почвы и атмосферы, нашла у нас практическое применение и начала распространяться в крае, вследствие чего, техникам здесь уже нечего делать.

Цивилизованные европейцы не интересуются знать, что делается у варваров-славян. Французы привыкли, что мы заимствовали у них просвещение, и что за патентом учёности приходили к ним.

Однако же, смело могли и цивилизованные французы потрудиться прийти к нам, чтобы увидеть хлебные злаки, выросшие более 3-х аршин без удобрения, а исключительно, благодаря новой методе обработки.

Стоит посмотреть и на те хлеба, в которых прячется всадник на коне, о которых Дэгерену и во сне не грезилось, и на ту обильную растительность, среди степей южной России, где растения всходят и растут без дождя во время страшных засух, о которых французы и понятия не имеют.

Стоит увидеть это всё, чтобы раз и навсегда отречься от прежней системы обработки, которая не одного уже француза привела к банкротству.

Следует понять, что весь этот балласт формул обработки и рецептов удобрения давно уже стал анахронизмом (это 100 лет назад!!!), и что приверженцы старой системы, портя землю своей обработкой, стараются свою ошибку замаскировать удобрениями и известкованием.

Поступают они, в данном случае, так, как врач, который одной рукой даёт отраву, другою же — противоядие, утверждая, при этом, что вся операция — полезна для пациента.

Пора перестать верить в рациональность такого обращения с нашей почвой, доступного исключительно для тех богачей, и пора начать извлекать пользу без этих чрезвычайных расходов, из тех громадных запасов растительной пищи, которые могут доставить нам почва и атмосфера.

В дальнейшем продолжении настоящего труда мы рассмотрим более подробно эти источники растительной пищи и укажем средства, при помощи которых, питательные вещества, заключающиеся в почве и атмосфере, можно сделать доступными для возделываемых растений.

Питание растений — Агрохимия — Каталог агрономических статей

Весь текст был взят из прикрепленного видео. Если включить при просмотре субтитры, то очень удобно слушать, смотреть и читать одновременно.

Питание растений в различные фазы развития имеют свои особенности. Поглощение питательных веществ в течение вегетации происходит неравномерно.

Особенно важны благоприятные условия питания в начальный период роста при слабо развитой корневой системе.

Растения потребляют сравнительно небольшое количество питательных веществ, но остро реагирует как на их недостаток, так и на избыток.

Начальный период роста критический в отношении фосфорного питания. Недостаток фосфора так сильно угнетает растения, что даже обильное питание их в последующие периоды не дает нужных результатов.

В начальный период роста важно обеспечить растения достаточным азотным питанием. Потребность в азоте и других элементах питания резко возрастает в период интенсивного развития вегетативных органов.

В фазах завершение цветения и плодоношения поступление питательных веществ в растения резко снижается.

Регулируя условия питания растений по периодом роста можно направленно воздействовать на величину и качество урожая.

Установление норм удобрений на программируемый урожай находится во взаимодействии с факторами внешней среды. Нарушение любого фактора приводит к нарушению жизненного ритма растения, его питание и в конечном итоге к снижению урожая.

Определение норм удобрений под сельскохозяйственные культуры при программированном выращивании урожая по индустриальной технологии проводятся рядом методов. В основу их положен вынос питательных веществ на 10 центнеров основной продукции с учетом побочной.

Различные сельскохозяйственные культуры отличаются по общему выносу питательных веществ. Так например зерновые культуры при урожае 35-40 центнеров с гектара выносят:

азота до 100 кг

фосфора до 40 кг

калия до 90 кг

Картофель при урожае 200-250 центнеров с гектара выносит как минимум:

120 кг азота

40-60 кг фосфора

180-300 кг калия

капуста с урожаем 500-700 центнеров с гектара выносит:

азота до 230 кг

до 90 кг фосфора

и до 320 кг калия

Различают биологический и хозяйственный вынос.

Под биологическим выносом подразумевается вынос питательных элементов всеми частями растений.

Под хозяйственным выносом питательных элементов только хозяйственно ценной частью урожая: клубнями, зерном, а в случае использования ботвой, соломой.

Знание особенностей питания растений важно не только для планирования уровня урожайности сельскохозяйственных культур, но и для грамотного использования удобрений с целью улучшения физико-химических свойств и повышения уровня плодородия почвы.

Применение удобрений является одним из факторов интенсификации сельскохозяйственного производства и улучшения плодородия почв.

За счет удобрений получают около 50 процентов прироста урожаев.

Наступила осень. В жизни растений это время года определяет завершающую фазу развития биологического цикла, фазу плодоношения.

Полным ходом идет уборка хлебов с полей вывозят ранние овощи приступили к уборке картофеля. У тружеников сельского хозяйства много забот, на счету каждый погожий день, каждый час, а на полях, где урожай убран опять работают машины. Механизаторы и полеводы спешат заложить основы урожая будущего года.

Рост и развитие все процессы жизнедеятельности растений протекают во взаимосвязи с окружающей средой. Из почвы и воздуха растения усваивают питательные вещества для нормального течения физиологических и биохимических процессов.

Растениям необходимы тепло, свет, элементы питания. Нужна вода для создания оптимального режима влажности.

В агрохимии процесс питания растений рассматривают как синтез связи и взаимодействия между растениями, почвой и удобрениями. Выдающийся советский ученый академик Дмитрий Николаевич Прянишников представил эту систему в виде треугольника, в вершине которого он расположил растения, а в основании почву и удобрения.

Разнонаправленные стрелки показывают взаимное влияние факторов при сложившихся погодных условиях. Связи растений с окружающей средой многообразны, но только при благоприятном сочетании всех факторов можно добиться максимальной продуктивности.

Химический состав растений очень сложен. Это живые растительные клетки каждая из них содержит различные органические и минеральные соединения, образующие сухое вещество растения. Основная часть общей массы сухого вещества представлена органическими соединениями: белками, жирами углеводами.

Кроме сухого вещества органы и ткани растений содержат много воды. Соотношение воды и сухого вещества колеблется в зависимости от вида, возраста растений, а также от условий выращивания. Так, например, в плодах огурцов, томатов, перца сухого вещества 4-8 %, воды 92-96%, в зерне хлебных злаков сухое вещество составляет большую часть массы 85-88%.

Растения накапливают сухое вещество за счет усвоения углекислоты из воздуха и минеральных элементов и воды из почвы.

Основную часть элементарного состава сухого вещества составляют углерод, кислород, водород и азот.

На углевод приходится 45 процентов

на кислород 42%

водород 6,5%

азот 1,5%

Всего 95 процентов, остающиеся пять процентов приходится на зольные элементы составляющие две группы к первой группе относятся элементы содержание которых колеблется от сотых долей процента до нескольких процентов сухой массы, они называются макроэлементами.

Вторую группу составляют элементы содержание которых колеблется от тысячных долей процента до 100 тысячных, это микроэлементы.

О железе как а макроэлементе следует сказать особо. По процентному содержанию железо относят к макроэлементам, а по физиологической роли к микроэлементам.

Всего в тканях растений обнаружено более 70 элементов периодической системы Менделеева. Совершенствование аналитических методов позволит расширить этот список.

На данной таблице приведены элементы, необходимость в которых для питания растений доказана и подтверждена опытами. В скобках указаны условно необходимые. Необходимые элементы перед вами.

Вегетационный домик кафедры агрономической и биологической химии академии имени Тимирязева. Здесь по строгой научной методике проводят опыты по выращиванию многих сельскохозяйственных культур. Рост и развитие растений наблюдаются на протяжении всего вегетационного периода.

Контрольные растения получают все элементы питания, при испытании других исключают какой-то один элемент. Так:

недостаток бора вызывает заболевание томатов,

избыток лития оказывает резко отрицательное действие на рост растений

недостаток магния вызывает полосатый хлороз листьев значительно снижает урожай кукурузы

салат гибнет от недостатка марганца и фосфора

Из опытов видно, что недостаток любого из элементов как, впрочем, и его избыток отрицательно сказываются на развитии растений.

Различают воздушное и корневое питание растений.

Воздушное питание осуществляется в процессе фотосинтеза. В результате образуются без азотистые органические вещества из углекислоты атмосферы и воды. При участии хлорофилла и энергии солнца в процессе фотосинтеза происходит поглощение углекислого газа и выделение кислорода с образованием богатых энергии соединений в виде АТФ и восстановленных продуктов.

Запасенная энергия используется для синтеза углеводов, которые в форме сахарозы оттекают в корни растений.

В результате фотосинтеза образуются органические вещества и запасается энергия используемая в дальнейшем во всех процессах жизнедеятельности, в том числе и в поглощении растениями элементов питания.

Размеры корневой системы и характер и ее распределения в почве у различных видов растений неодинакова. Масса корней у всех растений с глубиной снижается, а их суммарная поверхность возрастает. Активная часть корня молодые растущие корешки. Рост происходит у самого кончика корешка, защищенного корневым чехликом. Выше расположена зона активного деления меристематических клеток, еще выше зона растяжения. Здесь наряду с увеличением объема клеток начинается дифференциация ткани. Выше зоны растяжения расположена зона корневых волосков или зона активного поглощения питательных веществ. Корневые волоски это тонкие выросты наружных клеток образование которых способствует увеличению поглощающей поверхности корня.

Снаружи поверхность корня образует свободное пространство, оно состоит из водного и доннановского пространства. Поверхность корня как правило имеет отрицательный заряд, поэтому в непосредственной близости от его поверхности располагается слой положительно заряженных ионов, образующих доннановское пространство, к которому примыкает водное, содержащее как положительно, так и отрицательно заряженные ионы.

Как же происходит поглощение элементов питания?

Растительная клетка соприкасается с другими клетками или с окружающей средой целлюлозной клеточной стенкой, через которую проходят питательные вещества и плазматической мембраной плазмолеммой. Плазмолемма окружая цитоплазму является регулятором внутреннего состава клетки, через нее в клетку поступают питательные вещества и выделяются продукты обмена.

В цитоплазме клетки находятся многочисленные клеточные органеллы, каждая из которых окружена своей собственной плазматической мембраной. Мембраны клеток и клеточных органелл имеют сходные структуры фосфолипиды и соединяясь хвостами образуют бесслойный комплекс.

Фосфолипидная молекула построена из двух частей: полярных головок и неполярных хвостов, составляющих длинные цепи атомов углерода и водорода. Такое строение обуславливает ряд особенностей. На границе раздела двух сред происходит образование моно молекулярного слоя липидов, создающего ограничение проникновению веществ в водной среде. Липиды ориентируют свои головки наружу, а в масле во внутрь мицеллы. Биологические мембраны пронизаны белками. Часть белков имеет каталитическую активность и являются ферментами.

Проникновение веществ в клетку частично происходит за счет диффузии или по электро-химическому градиенту. Если мембрана разделяет два раствора различной концентрации, то через нее будут проходить раствор или растворенное вещество в зависимости от ее проницаемости. За счет процесса диффузии происходит выравнивание концентрации.

Основная масса ионов проникает в клетку против градиента концентрации электрического потенциала по механизму активного транспорта. Ряд веществ проникая через мембрану при помощи низкомолекулярных жирорастворимых переносчиков. Такой переносчик захватив ион легко проходит через мембрану и освобождает его внутри клетки. Транспорт веществ может происходить также через поры мембраны.

Роль переносчиков могут выполнять белковые глобулы. Примером такого переносчика является калиево-натриевая АТФаза  для переноса внутрь клетки двух ионов калия и выброса 3 ионов натрия расходуется 1 молекула АТФ.
Кроме этого фермента имеется также протонный насос выкачивающий из клетки и ионы водорода, вследствие чего в клетке возникает отрицательный заряд с повышением интенсивности работы помпы в клетке накапливается гидроксильные ионы, которые подщелачивают среду в результате чего переносчик может переносить ионы водорода обратно в клетку по электрохимическому градиенту.

Кроме того переносчик протонов может иметь сродство какому-то другому соединению, которое вместе с протоном по электро-химическом градиенту будет поступать в клетку. Это могут быть фосфор, аминокислоты, сахара и другие соединения.

Данный процесс называется симпорт. Существует также и антипорт из клетки выкачиваются ионы водорода, а внутри закачиваются ионы с тем же зарядом.

Проникновение ионов в клетку возможно и без участия переносчиков.

Многие ионы например аммония и нитратного азота легко проникают в клетку. Молекула аммиака проникает быстрее других электро-нейтральных молекул, кроме воды. Нитратный ион проходит медленнее, но в высоких концентрациях такие анионы как нитрат, родонит, йод способны разрушать структуры водородных связей мембраны. Они называются холотропными.

Известно, что клетки обладают способностью захватывать инородные частицы. Если захватывается твердая частица это явление называется фагоцитозом, а захватывание капель и жидких веществ пиноцитоз.

Этим свойством также обладают мембраны растительных клеток большую роль играет и обратный пиноцитоз, позволяющий удалять из клетки продукты обмена.

Открытие разнообразной синтетической деятельности корневой системы растения позволяет считать ее сложной биологической лабораторией.

Биосинтез органических веществ протекает при взаимосвязанной деятельности листа с корнями.

Поглощение растениями питательных веществ определяется не только их биологией. В значительной степени она зависит от реакции и концентрации почвенного раствора, влажности, интенсивности освещения и от других условий внешней среды.

Большое значение для питания растений имеют микроорганизмы, населяющие почву. Особенно велико количество бактерий в той части почвы, которая контактирует с поверхностью корня – ризосфере.

Используя корневые выделения микроорганизмы активно развиваются на корнях и вблизи них.

Взаимодействие микроорганизмы корень имеет очень сложный характер. Полезные микроорганизмы участвуют в обмене веществ в почве, влияют на ее структуру и реакцию, выделяя в почву многие активные вещества они переводят нерастворимые соединения в доступную для растений форму.

Значительным пополнением азотного фонда почвы служит биологический азот, источником которого являются микроорганизмы, фиксирующие молекулярный азот из атмосферы. Это клубеньковые бактерии культуры ризобиум. Они производят фиксации атмосферного азота в симбиозе с высшими растениями. Существуют также свободно живущие азотофиксирующие бактерии.

Читайте также:

АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ (УСВОЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ АЗОТА) >>

НИТРИФИКАЦИЯ >>

АЗОТ И ОЗИМЫЕ >>

АЗОТ И АЗОТНЫЕ УДОБРЕНИЯ >>

ФОСФОР И ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ >>

КАЛИЙ И КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ >>

Программы для агронома:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА >>

АГРОПЛАН >>

АГРОКИП >>

АНДРОЗИК >>

САС ПЛАНЕТА >>

РАСЧЕТ НОРМ УДОБРЕНИЙ >>

основных питательных веществ для растений — Как питательные вещества влияют на рост растений?

Авторы: Тони Л. Провин и Марк Л. МакФарланд

Для того, чтобы растения могли расти, развиваться и производить в лучшем виде, они должны иметь определенные элементы или соединения, называемые основными питательными веществами для растений.

Растение, которому не хватает необходимого питательного вещества, не может завершить свой жизненный цикл — семя может не прорасти; растение может не иметь должного развития корни, стебли, листья или цветы; или он может быть не в состоянии производить семена для создания новых растений.Часто погибает само растение.

Однако слишком большое количество питательных веществ может нанести вред растениям и даже убить их. Например, слишком много азота может привести к тому, что у растения вырастет больше листьев, но меньше плодов или совсем не будет плодов. Из-за слишком большого количества марганца листья могут пожелтеть и со временем погибнуть. А избыток бора может убить растение.

Вы можете сэкономить деньги и усилия — и даже ваши растения — если вы знаете, что и сколько давать своим растениям. Растения будут более здоровыми и продуктивными, если вы дадите им то, в чем они нуждаются — не больше и не меньше.

Основные питательные вещества для растений

Ученые определили 16 основных питательных веществ и сгруппировали их в соответствии с относительным количеством каждого, в котором нуждаются растения:

• Первичные питательные вещества, также известные как макроэлементы, обычно требуются в самых больших количествах. Это углерод, водород, азот, кислород, фосфор и калий.
• Вторичные питательные вещества — это те вещества, которые обычно необходимы в умеренных количествах по сравнению с основными необходимыми питательными веществами.Вторичные питательные вещества — это кальций, магний и сера.
• Микро- или микронутриенты необходимы в крошечных количествах по сравнению с первичными или вторичными питательными веществами. Микроэлементы: бор, хлор, медь, железо, марганец, молибден и цинк.

Очень немногим растениям нужны еще пять питательных веществ: кобальт, никель, кремний, натрий и ванадий.

Каждое важное питательное вещество влияет на определенные функции роста и развития растений (Таблица 1). Рост растений ограничен питательными веществами, которых не хватает в кратчайшие сроки (рис.1).

Формы основных питательных веществ для растений

Чтобы растение могло использовать необходимое питательное вещество, оно должно быть разбито на основную форму. Питательное вещество должно быть в форме положительно заряженного иона (катиона) или отрицательно заряженного иона (аниона). Растение не может использовать органические соединения, такие как навоз или мертвые листья, пока они не распадутся на элементарные или ионные формы.

Кроме того, растения не могут использовать элемент в неправильной форме (конкретный ион), даже если он присутствует в почве в высоких концентрациях.Например, присутствие железа (Fe) в почве не гарантирует, что растение получит достаточное количество правильных ионов железа, Fe2 + или Fe3 +.

Растения поглощают почти все необходимые питательные вещества через свои корни. Исключение составляет углерод, который попадает через поры листа или устьица. Два типа организмов, живущих в почве, помогают корням усваивать питательные вещества:

• Микроорганизмы или микробы расщепляют органические соединения на неорганические соединения в процессе, называемом минерализацией.
• Грибы позволяют некоторым растениям поглощать фосфор, увеличивая размер корней и обеспечивая больший контакт почвы с корнями.

Определение доступных уровней питательных веществ в почве

Трудно сказать, есть ли в почве проблемы с питательными веществами, просто взглянув на растения. Симптомы зависят от питательных веществ и растений. Общие симптомы включают:

• Небольшой рост или его отсутствие
• Мертвая ткань на кончиках листьев, по краям или внутри листьев
• Желтые или мертвые листья только на одной части растения
• Общее пожелтение листьев, желтые полосы или белые полосы между жилками листа

Перед внесением любого удобрения — органического или неорганического — проверьте другие возможные причины проблемы.Подобные симптомы могут быть вызваны болезнями, насекомыми, гербицидами, уплотненной почвой и значительными изменениями уровня влажности почвы.

Чтобы узнать, нужно ли вам добавлять питательные вещества, протестируйте почву в лаборатории тестирования сельскохозяйственных почв, например, в Лаборатории тестирования почвы, воды и кормов Техасской службы A&M AgriLife (http://soiltesting.tamu.edu/). Результаты теста позволят вам вносить или избегать внесения определенных питательных веществ, чтобы растения получали то, что им нужно.

Загрузите версию этого документа для печати: Основные питательные вещества для растений (pdf)

Дополнительная информация о садоводстве и ландшафтном дизайне »

У вас есть вопросы или вам нужно связаться со специалистом?

Свяжитесь с офисом вашего округа

Питательных веществ для растений: что им нужно и когда они нужны

Мы все снова и снова думаем о питании, которое нам необходимо в нашем собственном рационе.По крайней мере, я очень надеюсь, что большинство из вас это делает!

Достаточно ли железа? А как насчет белка? Витамины и другие минералы?

Ну, те же самые вопросы можно задать своим растениям. В конце концов, ваши товарищи по саду и на заднем дворе — такие же живые существа, как вы и я, нуждающиеся в питании и пропитании, чтобы выжить.

Неудивительно, правда? Каждый хороший садовник знает, как удобрять своих садоводов хорошо сбалансированными внесениями, а также кормить растений и компост, когда они в этом нуждаются.

Мы связываемся с поставщиками, чтобы помочь вам найти соответствующие продукты. Если вы покупаете по одной из наших ссылок, , мы можем получить комиссию .

Однако опытные садоводы — и фермеры тоже — усваивают точные питательные вещества, необходимые на любой стадии роста для здоровья, красоты и даже вкуса. Кроме того, они могут улавливать потребности растений с помощью различных признаков и индикаторов, диагностировать болезни, проблемы с вредителями и дефицит питательных веществ.

Хорошие новости? Необязательно быть ученым-ракетчиком, опытным фермером или даже садовником, чтобы изучить эти знаки и то, что они обозначают.

Все, что вам нужно сделать, это выучить несколько простых трюков и советов о растительной пище, о которых мы поговорим прямо здесь, в этой статье!

Растения тоже нуждаются в питании

. Опытные садоводы — и фермеры тоже — узнают точные питательные вещества, необходимые на любой стадии роста для здоровья, красоты и даже вкуса. Кроме того, они могут улавливать потребности растений с помощью различных признаков и индикаторов, диагностировать болезни, проблемы с вредителями и дефицит питательных веществ.

Если задуматься, здоровье почвы и растений может не сильно отличаться, особенно когда речь идет о питательных веществах!

Итак, что нужно есть нашим садовым товарищам и как вы можете им это обеспечить?

Что еще более важно — на какие питательные вещества вы должны обращать внимание в своих удобрениях? Что действительно нужно вашим растениям?

Оказывается, некоторые из них те же самые, что нужны животным (включая человека).Давайте посмотрим:

Азот (N)

Дает те же преимущества, что и белок, для животных (фактически, белок выделяет азот для использования в организме человека). Жизненно важен для хорошего роста стеблей, хотя избыток снижает иммунитет и способность к плодоношению.

Фосфор (P)

Укрепляет корневую систему, способность к семеноводству, устойчивость к болезням и предотвращение вредителей. Улучшает цветение и цветение. Также усиливает ткани и аромат овощей и фруктов.

Калий (К)

Также важен для производства корнеплодов и семян.Иногда его называют калием, он дополнительно поддерживает способность выдерживать экстремальные температуры. Избыток препятствует всасыванию других минералов, особенно магния и кальция.

Кальций

Повсюду укрепляет и укрепляет общие ткани. Также помогает нейтрализовать кислотность как внутри растения, так и в окружающей его почве, для оптимального здоровья.

Магний

Помогает увеличить потребление фосфора и увеличить выработку хлорофилла, придавая здоровый зеленый цвет и способствуя поглощению CO2.Недостаток магния может привести к плохой окраске и анемии.

В то время как растениям для оптимального здоровья необходимы все эти питательные вещества (и немного больше из-за других микроэлементов), большее количество некоторых из них иногда более необходимо, чем других.

Почему это должно быть?

Сбалансированное кормление растений

Я уверен, что эти минералы звучат более чем знакомо. Это потому, что они также необходимы для питания человека!

Как и мы, наши садовники нуждаются в правильном питании из разных источников.Очень необходимо рассчитать необходимое количество питательных веществ, так же как и подумать о том, как правильно их обеспечить.

Опрыскивание растений кабачка. Фото: Адриан Уайт.

Так же, как есть много продуктов, которые вы должны включить в свой рацион, может потребоваться множество удобрений и поправок в различных количествах, чтобы дать вашим овощам, кустарникам и деревьям свой собственный хороший «рацион» — и баланс этих питательных веществ имеет решающее значение. .

Чтобы доставить этот полный ассортимент своим друзьям в саду, вы можете приобрести различные удобрения с разными уровнями и типами питательных веществ.

В верхней части нашего списка с точки зрения удобства, большинство удобрений, которые вы покупаете, имеют установленный, здоровый баланс этих питательных веществ, в частности азота, фосфора и калия, отмеченных на упаковке как соотношение «NPK», и состоит из трех чисел. Эти три минерала составляют важнейшие питательные микроэлементы, которые необходимы большинству видов и сортов в вашем саду.

При рассмотрении вопроса о кормлении цифры соотношений на упаковке могут варьироваться в зависимости от их конкретных смесей:

N-P-K Разъяснение

Количество N-P-K в большинстве продуктов будет иметь три идентичных числа — например, 6-6-6, что указывает на удобрение, содержащее по 6% азота, калия и фосфора для общего питания (и, возможно, запах серы…?).

Различные соотношения

Другие распространенные виды обычно имеют более высокое содержание азота по сравнению с остальными, например 20-6-6. Это связано с тем, что растениям обычно требуется больше азота, чем другим питательным веществам — так же, как людям нужно больше белка (макроэлемента) по сравнению с другими витаминами и минералами (микроэлементами).

Специальные коэффициенты

В противном случае вы можете искать формулы, ориентированные на конкретные потребности, а не на общий уход. Например, отличная формула для хорошего укоренения и посттрансплантационного ухода: 6-20-20 с высокими уровнями фосфора и калия; для хорошего цветения ищите 6-20-6 с большим количеством фосфора, чтобы поддерживать и защищать развитие цветов.

Помня об этих особенностях, вы захотите убедиться, что используете правильные удобрения для ваших конкретных нужд — предлагая нам широкий выбор растительных продуктов, из которых вы можете выбирать!

Виды удобрений и почвенные поправки

Подобно важности здорового питания в вашей повседневной жизни, каждый житель вашего сада должен получать разнообразные продукты и удобрения, богатые питательными веществами, чтобы оставаться сильным и процветающим.

Самая важная разница здесь в том, что, хотя большинство из нас может встать и пойти, когда у нас урчит в животе, и пришло время пойти на кухню или посетить наш любимый ресторан, растения в основном неподвижны, укоренены в земле, которая также служит их источник питания.

Без необходимых питательных веществ в буквальном смысле слова, и поскольку наши друзья-растения не имеют возможности ходить в продуктовый магазин раз в неделю, мы должны обеспечивать их питательными веществами, необходимыми для удовлетворения их потребностей.

Если вы выращиваете собственные растения (особенно в контейнерах), им потребуется ваша помощь, чтобы получить то, что им нужно.

Они могут быть в форме синтетических, предварительно расфасованных и часто химических удобрений, которые обеспечивают эти питательные вещества для немедленного и доступного использования.

Для более заботливого об окружающей среде садовода, однако, есть также полностью натуральные, органические, предварительно упакованные альтернативы, а также целый мир природных материалов, компоста и мульчи, которые уже готовы к употреблению.

Они могут действовать или обеспечивать питание не так быстро или интенсивно, как коммерческие удобрения, но данные показывают, что они намного полезнее и лучше для вашего сада в долгосрочной перспективе, даже если они требуют большего терпения.

Так много вариантов, чем кормить растения! Что они собой представляют и чего они могут достичь?

Синтетические или химические

Может состоять из нитратов, сульфатов, фосфатов или других искусственных компонентов для обеспечения питания.Они бывают порошкообразными, гранулированными или жидкими для распыления и могут иметь негативное воздействие на окружающую среду.

Органический

Создано из побочных продуктов растений или животных, таких как рыба, кости, кровяная мука, навоз и другие. Может быть порошкообразным, гранулированным, жидким или сыпучим. Более бережно относится к окружающей среде, но действует медленнее.

Рассада салата , получающая органические некорневые удобрения. Фото: Адриан Уайт.

Естественные поправки

Сюда могут входить компост , мульча , отливки червя , зола , известь и другие, как правило, натуральные добавки, которые улучшают использование и доступность питательных веществ.В них нет определенного количества N-P-K, а иногда и вовсе не содержится ни одного из этих трех питательных веществ.

Есть также несколько популярных синтетических / химических веществ:

• Нитраты натрия — азотные удобрения, которые проходят тщательную проверку на предмет возможных негативных последствий для здоровья и окружающей среды.
• Фосфаты — Обеспечивает фосфор, но может попадать в окружающую среду, реки и океан.
• Сульфаты аммония — Сульфат, нитрат или хлорид аммония, каждый из которых отвечает за высвобождение большого количества азота для свободного использования.
• Мочевина — обеспечивает азот и представляет собой недорогое удобрение.

Химические удобрения очень привлекательны для массового потребителя, особенно для коммерческих производителей и фермеров.

Подача гранулированных химических удобрений в растение перца.

Тем не менее, растет споры — особенно в наше время — о воздействии этих химикатов на здоровье и окружающую среду, подробно задокументировано EPA (Агентство по охране окружающей среды США).

Нитраты и фосфаты вносят свой вклад в сток и экологический ущерб, в то время как потребление продуктов питания и воды с остатками нитратов натрия и других химикатов считается потенциально опасным.

Органическая костная мука Espoma через Home Depot

В результате органических методов озеленения становятся довольно популярными и считаются полностью безопасными и не вызывающими вины. Обратитесь к этим вариантам, чтобы обеспечить среду без химикатов и чистую пищу:

• Рыбная эмульсия — Обычно это побочный продукт рыболовства, он обеспечивает органическое соотношение N-P-K, которое имеет тенденцию быть выше по азоту, чем P или K.
• Костная мука — Еще один побочный продукт, дает большее количество фосфора и азота — особенно полезно для развития луковиц, корней и трансплантатов.
• Кровяная мука — Этот побочный продукт имеет высокий уровень азота и поставляется в сушеной или порошкообразной форме.
• Навоз или гуано — Удобрения этого типа получают от многих животных, включая кур, кроликов, овец, крупный рогатый скот, лошадей, свиней и даже морских птиц, червей или летучих мышей .
• Биоудобрения — Они состоят из почвенных бактерий, которые увеличивают естественное производство питательных веществ в почве вокруг корней, особенно азота, за счет фиксации азота.
• Покровные культуры — Доступные как покупные семена, они временно культивируются для увеличения присутствия почвенных бактерий для близлежащих растений или для использования в качестве сидерата и повышения уровня питательных веществ, биодоступности и здоровья почвы в целом.

Помимо коммерческих удобрений, органических или неорганических, вы можете использовать некоторые другие натуральные добавки, не только для обеспечения питания, но и для увеличения доступности питательных веществ другими способами.

Компост

Вы можете создать свой собственный компост из отходов дома или приобрести коммерческий или общественный компост в садовых центрах или городских свалках.

Фото: Адриан Уайт.

Хотя вы можете предварительно поправить грядки или заправить овощи, кустарники или цветы компостом, иногда в качестве корма для растений, думать о компосте как о удобрении (как и о любом из продуктов из предыдущего раздела) на самом деле не лучшая практика. , по данным достоверных источников.

Скорее, нужно думать о компосте как о пище с небольшим количеством многих питательных веществ, да, но в большей степени как о способности увеличивать почву как благоприятную для питательных веществ среду.

Композиционный коровий навоз Black Kow на складе товаров домашнего хозяйства

Кроме того, добавление компостированного органического вещества увеличивает активность микроорганизмов в почве на , при этом увеличивает выход питательных веществ в больших количествах, хотя и намного медленнее, чем удобрения.

Вот несколько советов по использованию компоста для увеличения количества питательных веществ в вашем саду:

1.Добавляйте только полностью готовый компост

Иногда это означает ожидание полного разложения всех азотистых материалов. Время для этого зависит от того, какие ингредиенты добавлены — если компост слишком свежий или «горячий», он может сжечь и повредить растения, а не помочь.

Размещение готового компоста возле свекольных заводов . Фото: Адриан Уайт.

2. Добавьте правильную сумму

Слишком большое количество может чрезмерно стимулировать присутствие микробов в почве, вызывая перепроизводство питательных веществ, что вредит росту и здоровью.

Хороший способ узнать, сколько нужно добавить, — это измерить площадь вашей кровати и рассчитать, сколько добавить по весу, чтобы распределить слой компоста толщиной в 1 дюйм по всей площади.

3. Компост, богатый питательными веществами

Добавление определенных натуральных материалов обеспечивает оптимальный уровень питательных веществ. Например, банановая кожура повышает уровень калия, а яичной скорлупы — кальция.

Избегайте добавления вредных химикатов и неестественных материалов, а также полагайтесь только на один материал.Разнообразие для большего количества питательных веществ!

Мульча

Свежие органические вещества, добавленные у основания растений или между рядами, дают немного дополнительных питательных веществ в виде сидератов. Это также помогает удерживать сорняки, поддерживать влажность и предотвращать эрозию и сток.

Вот несколько отличных примеров:

• Мертвые листья
• Сено
• Солома
• Обрезки травы
• Газета (необработанная)
• Картон (необработанный)
• Хвоя сосны (только для использования вокруг деревьев, кустарников и ягод)

Аналогично компосту, мульче не следует рассматривать как удобрение, которое приносит огромное количество питательных веществ.

Напротив, это скорее средний усилитель для почвы: повышение способности питательных веществ усваиваться, особенно за счет увеличения количества углерода. Затем углерод катализирует распад азота, что ускоряет доступ к этому важному питательному веществу.

Растения, посаженные в мульчу, получают много преимуществ, а также значительно улучшают здоровье микробиома почвы поблизости.

Как и у компоста, у мульчи есть предостережение: слишком много азота в почве может стать бесполезным. Будьте скромнее со своей мульчей!

Помимо удобрений, компоста и мульчи, есть несколько других натуральных добавок, которые вы можете использовать для улучшения микробиома почвы и доступности питательных веществ.

Ясень древесный

В тщательно рассчитанных количествах зола естественным образом повышает уровень калия в почве и может сделать ее более щелочной.

Фото: Адриан Уайт.

Не рекомендуется для растений, которые предпочитают кислые почвы или растения с уже высоким уровнем pH и калия. Mother Earth News рекомендует использовать не более 25 фунтов древесной золы на 1000 квадратных футов пространства в год.

Вы можете узнать больше о , как использовать древесную золу в саду, в этом руководстве .

Лайм

Садовая известь увеличивает количество питательных веществ и регулирует pH почвы, хотя лучше всего использовать ее только при недостатке магния.

Jobe’s Organics Garden Lime через Amazon

Доломитовая известь имеет более высокий уровень магния, тогда как кальцинированная известь содержит больше кальция. Оба могут повысить pH, поэтому не применяйте их на уже щелочных почвах или вблизи растений, предпочитающих кислотность.

Узнайте больше об использовании садовой извести здесь .

Гипс

Гипс повышает уровень кальция и помогает разрушать высокоглинистые, плотные и твердые почвы.Он также снижает уровень соли и натрия. Для небольших площадей вы можете использовать органический садовый гипс «Down to Earth», выпускается в 5-фунтовых контейнерах.

Земляной органический садовый гипс через Амазонку

Если вам нужна большая площадь, вы можете взять эту сумку весом 36 фунтов в магазине Espoma .

Гипс не рекомендуется для частого использования, хотя он отлично подходит для свежего измельченного грунта. Он имеет нейтральный pH, но, как известно, слегка подкисляет.

Как вы уже читали, существует огромный ассортимент растительной пищи, каждая из которых выполняет разные функции и обеспечивает различные питательные вещества и действия в вашем саду.

С таким большим количеством питательных веществ и добавок, чего именно вы можете достичь — или даже исправить — с их помощью?

В частности, как, когда и зачем их использовать? Давайте взглянем!

Время и место для питательных веществ

Легко подумать, что у вас не может быть слишком много питательных веществ.

Выбор между добавлением ПРАВИЛЬНОГО питательного вещества и простым сбросом большого количества всего подобен разнице между днем ​​и ночью.

Обязательно примите к сведению важные идеи и советы, прежде чем выбирать, какие питательные вещества для растений вам нужны.

Регулярное добавление тонны компоста, мульчи, удобрений и других добавок в больших количествах не может быть плохим, верно?

Неправильно!

Квалифицированные фермеры и садоводы знают, что есть правильное время и условия для добавления определенных питательных веществ, чтобы восстановить баланс здоровья растений и почвы.

Чтобы познакомиться с этим тонким искусством, они узнают, какие признаки, симптомы, вредители, болезни, состояние почвы и даже стадии роста в жизни растения следует искать, прежде чем решить, какие питательные вещества добавить.

Выбор между добавлением ПРАВИЛЬНОГО питательного вещества и простым сбросом большого количества всего подобен разнице между днем ​​и ночью. Обязательно примите к сведению важные идеи и советы, прежде чем выбирать, какие питательные вещества для растений вам нужны.

Внешний вид и цвет

Дефицит или дисбаланс питательных веществ можно определить по нескольким универсальным, довольно легко интерпретируемым признакам и симптомам.

Больной или неполноценный лист растения.

Тем не менее, убедитесь, что точно знаете, как должны выглядеть здоровые растения, прежде чем рассматривать какие-либо отклонения от нормы! Ниже приведены отличные симптомы, которые можно использовать при поиске дефицита определенных питательных веществ, предоставлено Совместным расширением Университета Аризоны.

• Пожелтевшие листья (старовозрастные) — указывает на недостаток азота.
• Листья с желтыми краями (старые ростки) — указывает на дефицит магния.
• Искривленные, деформированные новые листья — Обнаруживает дефицит кальция.
• Пурпурные / красноватые листья — Недостаток фосфора.
• Деформированные плоды — обычно из-за калия, хотя может и избыток азота.
• Гниль соцветий (помидоры) — Широко распространенная причина — недостаток кальция.
• Отсутствие цветения / опавшие цветы — Может указывать на недостаток фосфора.
• Светло-зеленая листва (а не темно-зеленая) — «анемичный» вид может быть вызван дефицитом азота.
• Внешний вид «сгоревшей» верхушки листа — указывает на недостаток фосфора.
• Аномально темно-зеленая старая листва — еще один признак недостатка фосфора.
• Темно-черные или обгоревшие листья — Недостаток калия.
• Увядший старый рост — Недостаток калия.

Этапы роста растений

Помимо изучения ненормального внешнего вида, вы можете узнать, следует ли давать растениям определенные питательные вещества в зависимости от того, на какой стадии роста оно находится, и даже от того, какой это вид или разновидность растения.

Молодняк

Азот особенно полезен, хотя адекватный уровень всех питательных веществ имеет решающее значение на этой стадии.

Недавно пересаженные

Будет особенно полезен благодаря большему количеству питательных веществ, поддерживающих корень, таких как фосфор и калий.

Цветущий

Особенно полезны фосфор, калий и кальций.

Плодоношение

Важно включать приличное количество фосфора и калия, но не переборщить с азотом.

Фосфор, калий и кальций необходимы для хорошего цветения и плодоношения растений — например, кабачки .

Вот некоторые особые виды растений и питательные вещества, которые важны для их правильного роста и развития:

• Чеснок — содержит фосфор и калий для хорошего развития луковиц и корней.
• Салат — Процветает с достаточным уровнем азота и магния для получения здоровой, привлекательной зелени.
• Розы — Некоторое увеличение количества фосфора может помочь сделать цветы более сильными и здоровыми.
• Морковь — Корни становятся крепче и вкуснее при достаточном количестве фосфора и калия.
• Тюльпаны — удобрения с высоким содержанием фосфора и калия поддерживают отличный рост луковиц.
• Кабачок — Достаточное количество фосфора, кальция и калия защищают от потери цветков и способствуют здоровому плодоношению.
• Помидоры — Нужен азот для сильного роста виноградной лозы, фосфор для хорошего цветения, калий и кальций для крепких и здоровых плодов.

Использование питательных веществ для предотвращения проблем с растениями

В некоторых случаях растения страдают определенными заболеваниями — грибковыми, вирусными, бактериальными и другими — из-за нехватки определенных питательных веществ в окружающей среде.

Как и в случае с людьми, потребление определенных питательных веществ может быть ключом к предупреждению болезней, как, например, связь витамина С со снижением симптомов простуды.

Как это происходит с растениями? Давайте взглянем.

Грибковые болезни растений

Ложная мучнистая роса, фузариоз и другие растения напрямую поражают ткани растений, ослабленные из-за недостатка питательных веществ.Рост грибковых заболеваний может указывать на потребность в кальции, калии или фосфоре.

Вирусные болезни растений

Избыток некоторых питательных веществ (особенно азота и фосфора) может повысить восприимчивость к вирусам. Иногда это можно уравновесить большим количеством калия.

Бактериальные болезни растений

После внесения любых поправок подождите неделю или две и наблюдайте за улучшениями. Если неочевидно, что ваши растения становятся здоровее, вы можете диагностировать другие проблемы на всякий случай.

Низкое содержание кальция, азота и калия может сделать ваши растения восприимчивыми к бактериальным заболеваниям, , как описано в Университете Флориды. С другой стороны, слишком много азота может способствовать развитию определенных бактерий.

Если вы столкнулись с какой-либо из вышеперечисленных категорий болезней, попробуйте сбалансировать питательные вещества в вашей почве, следуя каждому соответствующему совету.

После внесения любых поправок подождите неделю или две и наблюдайте за улучшениями.Если неочевидно, что ваши растения становятся здоровее, вы можете диагностировать другие проблемы на всякий случай.

Если растения не восстанавливаются, примите это как знак того, что они слишком больны и нездоровы, чтобы их можно было улучшать — и быстро удалите их из своего сада, если это так.

Вредители

Недостаток правильного питания растений может иметь большое влияние на влияние вредителей.

Заражение тлей.

Совершенно очевидно, что обедненное питательными веществами нездоровое поле будет намного более уязвимым для вредителей по сравнению с полностью здоровым полем — , как было изучено и протестировано в этой статье от Ag-USA.сеть.

Некоторые питательные факторы в почве могут способствовать увеличению вероятности нежелательных нашествий вредителей. Избыточный азот является наиболее заметным: исследования , цитируемые eXtension.org , показывают, что слишком большое количество приводит к увеличению популяции членистоногих вредителей (например, тлей, , клещей и т. Д.), Поэтому будьте осторожны, чтобы не переборщить!

Слабые, недоедающие растения также посылают вредителям химические сигналы о том, что они чахнут — таким образом, истощенные растения без адекватного питания быстро ускоряют свой собственный конец.

С другой стороны, здоровые растения с большим количеством питательных веществ делают прямо противоположное: привлекают больше полезных насекомых, , чем вредные сорта, даже те, которые готовы пообедать ближайшими вредителями, чтобы предотвратить повреждение!

По этой причине обеспечение растений полным набором питательных веществ — лучший способ предотвратить появление вредителей с помощью органических средств.

Поправки могут повлиять на состояние почвы

Питательные вещества для растений могут время от времени влиять на состояние почвы, в частности на pH почвы или кислотность по сравнению с щелочностью.Фактически, можно лучше сказать, что pH определяет доступность питательных веществ, а не наоборот!

Более кислые почвы, как правило, имеют меньшую биодоступность определенных питательных веществ, таких как кальций, магний, калий и другие; щелочные почвы могут иметь его в избытке. В любом случае крайние значения по обе стороны спектра не идеальны для большинства растений.

В некоторой степени добавление определенных добавок и питательных веществ может помочь исправить дисбаланс pH, хотя и не всегда.Например, добавление удобрений с высоким содержанием калия, извести и древесной золы может повысить pH до более щелочного уровня или нейтрализовать кислые почвы.

Добавление порошка костной муки к луку-порею в качестве корма для укоренения и для уравновешивания pH почвы с фосфором. Фото: Адриан Уайт.

С другой стороны, гипс делает почву более кислой (хотя и не всегда) из-за высокого содержания кальция и магния.

Применение с очень высоким содержанием азота (особенно на основе аммиака) иногда вызывает цепную реакцию образования кислоты в почве, которая является успешной, но не всегда экологически чистой из-за выделения нитратов.

Каков наилучший способ улучшить pH?

Замените грядки здоровым, достаточным количеством натурального, богатого микробами компоста между посадками. Нет лучшего способа естественным образом регулировать pH, чем доверить эту работу микробиому почвы, который знает, как снизить pH самостоятельно.

Питательные вещества — необходимость

Чем было бы садоводство без использования и усвоения питательных веществ? Довольно мрачно, если вы спросите меня!

Если вы имеете дело с болезнями растений, вредителями или просто хотите получить самые лучшие цветы или фрукты на своем участке, ознакомьтесь со всеми различными добавками и удобрениями, чтобы получить потрясающие результаты.

На самом деле, их использование совершенно необходимо, абсолютное требование во многих случаях.

Я надеюсь, что эта статья подготовит вас к лучшим исходным знаниям — идеальные числа N-P-K для ваших нужд, какое именно изменение лучше всего подходит в той или иной ситуации, и даже сравнение преимуществ органических и неорганических удобрений.

Более того, знание всех различных способов диагностики конкретных потребностей растения позволяет вам просто взглянуть на растение и узнать, каких питательных веществ ему не хватает! Нет лучшего способа получить самые здоровые и красивые растения, верно?

Есть чем поделиться о своих знаниях о питательных веществах для растений? Есть комментарии или вопросы по поводу того, что вы здесь узнали? Спрашивай! Поговорите с нами ниже в разделе комментариев.

Счастливого садоводства!

Если вам понравилась эта статья, взгляните на некоторые другие наши руководства по садоводству, например:

Фото Адриана Уайта © Ask the Experts, LLC. ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ. См. Наши TOS для получения более подробной информации. Фотографии продуктов предоставлены Espoma, Black Gold Compost Company, Jobe’s Organics и Sown to Earth. Некредитованное верхнее фото Адриана Уайта. Другие незарегистрированные фотографии: Shutterstock. Первоначально опубликовано 14 августа 2016 г. Последнее обновление 18 апреля 2021 г.

Об Адриане Уайте

Адриан Уайт — сертифицированный травник, органический фермер, писатель и эксперт по здоровью / продуктам питания.Она стремится соединить мир естественного, целостного здоровья и питания с царством органических продуктов, траволечения, садоводства и устойчивого развития — или «Еда как лекарство» — на протяжении всего своего письма.

Справочник по питанию растений — 2-е издание — Аллен В. Баркер

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
Введение
Аллен В. Баркер и Дэвид Дж. Пилбим

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: МАКРОПИТАЮЩИЕ
Азот
Дэвид Дж.Pilbeam
Фосфор
Брайан Г. Хопкинс
Калий
Нанд Кумар Фагерия
Кальций
Филип Дж. Уайт
Магний
Витольд Грзентия Грант и Малкольм Дж. Хоуксфорд

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: МИКРОНУТРИЕНТЫ
Бор
Моника А. Виммер, Сабина Голдберг и Умеш К.Гупта
Хлор
Дэвид Э. Копселл и Дин А. Копселл
Медь
Инмакулада Юруэла
Железо
Аллен В. Баркер и Марджи Л. Э. Итон
Молибден
Дин А. Копселл, Дэвид Э. Копселл и Рассел Л. Хэмлин
Никель
Брюс В. Вуд
Цинк
Аллен В.Баркер и Турия Э. Итон

БЕНЕФИЦИАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Алюминий
Ф. Пакс К. Блейми, Питер М. Копиттке, Дж. Бернхард Вер и Нил У. Мензис
Кобальт
Аурелия Перес-Эспиноса, Рауль Мораль Эрреро, Мария Долорес Перес-Мурсия, Консепсьон Паредес Хиль и Мария де Лос Анхелес Бустаманте Муньос
Лантанидес
Сильвия Х. Ханеклэуг, Эвальд Швальд Шенгенш
Селен
Дэвид Дж.Пилбим, Генри М.Р. Грейтхед и Халед Дрихем
Кремний
Цзян Фенг Ма
Натрий
Свен Шуберт
Ванадий
Дэвид Дж. Пилбим
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 7 Заключение Аллен В. Баркер и Дэвид Дж. Пилбим

Nutrition Plant Nutrition — обзор

1.3.4 Практика внесения удобрений и улучшения почвы

Адекватное питание растений имеет важное значение для товарного растениеводства.В программах питания обычно используются коммерчески приготовленные неорганические удобрения, вносимые в почву разбрасыванием, системой орошения или опрыскиванием листьев. Внесение удобрений и почвенных добавок регулируется рядом различных нормативных схем. Содержание питательных веществ в почвенных добавках может варьироваться и должно быть задокументировано. Бюджеты удобрений, основанные на ожидаемых потребностях растений в питании для каждого вегетационного периода, должны быть оценены, чтобы гарантировать, что внесение удобрений соответствует потребностям растений.Чрезмерное применение питательных веществ неэкономично, может привести к пышному росту, который более восприимчив к болезням и вредителям, и может вызвать загрязнение грунтовых и поверхностных вод (Weinbaum et al ., 1992).

Навоз исторически использовался в качестве источника питательных веществ для растений и улучшения почвы во многих сельскохозяйственных системах. Внесение навоза на землю, основанное на надежной программе управления отходами, может быть экономически выгодным сельскохозяйственным решением. Однако при неправильном обращении утилизация отходов может представлять опасность для окружающей среды.Навоз и фекалии могут быть значительными источниками патогенов для человека. E. coli 0157: H7 происходит в основном из фекалий крупного рогатого скота, овец, оленей и диких свиней. Другие патогены, происходящие из фекалий человека или животных, включают Salmonella, Cryptosporidium, Shigella . Окружающая среда сада отбирает многие потенциальные патогены, но другие могут сохраняться в течение длительных периодов времени (Uesegi et al ., 2007; Sobsey et al ., 2001). Таким образом, с навозом необходимо тщательно обращаться, чтобы ограничить возможное заражение патогенами и снизить риск сохранения и распространения патогенов в саду.Рекомендуется вносить в сады только навоз, который был компостирован с помощью утвержденного и проверенного процесса. Компостирование — это аэробное разложение биоразлагаемых органических веществ в навозе, которое осуществляется в основном бактериями, дрожжами и грибами.

Навоз, компостированный с помощью проверенного процесса, вряд ли будет содержать патогены человека, такие как E. coli и Salmonella . Это связано с тем, что тепло, выделяемое во время аэробного компостирования, поднимает температуру достаточно высоко, чтобы убить эти организмы.Хотя в настоящее время не существует универсальных стандартов для уничтожения бактерий E. coli и Salmonella , существует несколько ключевых элементов для безопасной и эффективной инактивации патогенов в процессе компостирования. К ним относятся создание и поддержание компостных куч при температуре выше 55 ° C в течение времени, определяемого методом компоста. Известно также, что влажное тепло более губительно для болезнетворных микроорганизмов, чем сухое тепло. Переворачивание кучи или добавление химических и физических факторов может помочь в инактивации патогенов.Патогенные микроорганизмы более эффективно инактивируются на солнце или когда компост хранится в кислой среде. Когда компостная куча подвергается воздействию нелетальных температур выше 40 ° C, образуются белки, которые увеличивают выживаемость патогенов при более высоких температурах (Pew Health Group, 2012).

Компостирование в ненарушенных кучах может занять от нескольких месяцев до лет. Благодаря переворачиванию свай процесс сокращается до нескольких недель или месяцев. Поскольку большинство патогенных бактерий, вероятно, погибнет от тепла, выделяемого во время процесса компостирования, внесение компостированного навоза является единственным наиболее важным фактором, участвующим в минимизации риска загрязнения на уровне сада, где используется навоз (Wells and Hawkins, 2009). .При использовании навоза общее количество фекальных колиформ должно быть <1000 MPN / грамм твердых веществ, а Salmonella <3 MPN / 4 грамма общего количества твердых веществ (в пересчете на сухой вес). Внесение сырого навоза в сады в течение 1-2 месяцев после сбора урожая имеет больший потенциал для патогенного заражения орехов, чем внесение в начале сезона (Wells and Hawkins, 2009).

Навоз, вносимый в сады, вносится редко. Правильно компостированный навоз можно вносить в необсаженные сады, не опасаясь заражения.Хотя использование некомпостированного навоза в садах в любое время крайне не рекомендуется, внесение некомпостированного навоза никогда не должно производиться менее чем за 180 дней до сбора урожая (Wells and Hawkins, 2009). Хотя случаи заражения могут быть редкими, вероятность такого события существует. Поскольку время между внесением некомпостированной подстилки и сбором урожая сокращается, риск заражения увеличивается.

Из-за низкой доступности питательных веществ из навоза внесение удобрений в начале сезона также будет более эффективным с точки зрения управления урожаем.Когда навоз компостируется, его объем уменьшается, а концентрация питательных веществ и их пригодность для внесения в почву увеличивается. Внесение компостированного навоза, в котором большинство питательных веществ органически связано, позволяет питательным веществам высвобождаться медленно в течение всего сезона. Производители должны вести учет поставщиков и распространителей навоза и компоста вместе с датами доставки, а также датами рассылки. Если компост приобретается у сертифицированного поставщика, необходимо получить сертификат анализа.Тракторы, фронтальные погрузчики и другие инструменты или оборудование, используемые для обработки навоза, следует тщательно очищать после каждого использования. Следите за тем, чтобы промывная вода не сливалась в источники воды, на пол сада или в любое место, где собирают орехи или хранят их.

Управление стадами крупного рогатого скота под деревьями ореха пекан имеет богатую историю в некоторых регионах США. Однако в наш век ответственности такая практика становится все более рискованной, и необходимо принимать особые меры предосторожности, чтобы гарантировать безопасность орехов пекан, которые попадают к потребителю.Исследования показали, что уровень E. coli увеличился с 4% до 23% после выпаса скота. Кроме того, заражение Salmonella на орехах пекан увеличилось до 36% при выпасе во влажных условиях (Marcus and Amling, 1971). По этой причине выпас скота в садах орехов пекан крайне не приветствуется и становится все более редким.

На незащищенных сельскохозяйственных угодьях фекалии людей или животных могут случайно попасть в зону выращивания. Возможные источники включают незаконное проникновение людей, животноводство или птицеводство, использование навоза поблизости и диких животных в саду.Хотя мы никогда не сможем полностью исключить этот потенциал, производители могут минимизировать риск загрязнения, которое может возникнуть в результате их собственных действий. Контакт между большинством орехов и почвой во время сбора урожая требует принятия практических мер для сведения к минимуму возможности контакта между орехами и любыми патогенными организмами.

Как только орехи созреют и упадут или их встряхнут с дерева, они начнут сохнуть и лечить. Для некоторых орехов этот процесс улучшает качество орехов до достижения оптимального внешнего вида, аромата, вкуса и текстуры.Если орехи остаются на земле и процесс продолжается, качество снижается. У орехов пекан кожура семян темнеет, а в масле в ядре повышается уровень перекиси и жирных кислот, что может привести к тому, что орех станет несвежим и прогорклым (Woodruff, 1979). Поэтому большинство производителей орехов стараются собрать урожай как можно раньше, чтобы получить более высокую рыночную цену. Помимо очевидных финансовых преимуществ раннего сбора урожая, вероятность заражения орехов снижается, если урожай быстро убрать с пола сада.Чем меньше времени орехи остаются на поверхности почвы, тем меньше вероятность их заражения. Исключение может быть сделано для миндаля, который после встряхивания сушат на земле в течение 7–10 дней в засушливых условиях.

Осадки в период сбора урожая в некоторых регионах потенциально могут привести к более высокому риску заражения орехов. Условия влажной почвы способствуют выживанию бактерий (Marcus and Amling, 1971). Когда капли дождя падают на землю, в результате разбрызгивания могут распространяться вредные микробы, которые могут размножаться во влажных условиях.Несмотря на то, что природные условия окружающей среды находятся вне контроля производителя, орехи не следует стряхивать с дерева, когда почва в саду влажная или когда ожидается дождь, прежде чем орехи можно будет удалить из сада. Кроме того, навоз не следует вносить в участки сада, которые имеют тенденцию удерживать стоячую воду.

Данилюк и др. . (2008) продемонстрировали, что для Salmonella могут существовать возможности роста в почвах, где высвобождаются питательные вещества из скорлупы миндаля, обеспечивая механизм для длительного сохранения в окружающей среде сада в отсутствие животных-переносчиков.Условия окружающей среды в саду потенциально могут оказывать прямое воздействие на такие организмы, как E. coli и Salmonella , за счет сокращения времени выживания этих организмов на поверхности почвы (Danyluk et al ., 2008). Следовательно, управление факторами, влияющими на окружающую среду фруктового сада (обрезка, затенение, орошение, удобрение и т. Д.), Может помочь минимизировать риск загрязнения.

Орехи или сорта с тонкой скорлупой легко раскалываются во время уборки.Трещины в скорлупе могут служить входом для бактериальных патогенов, заражающих мускатный орех. Таким образом, следует проявлять особую осторожность при внесении неразложившегося навоза в саду, где выращиваются орехи с тонкой скорлупой. Ткань упаковки ореха пекан, как известно, токсична для определенных бактериальных патогенов, таким образом обеспечивая определенный уровень защиты от высокого начального загрязнения и последующего выживания организмов (Beuchat and Heaton, 1974). Однако там, где выращиваются сорта с тонкой оболочкой, риск заражения значительно снижается за счет применения методов управления удобрениями, почвой и солнечным светом.Аналогичным образом было показано, что танины грецкого ореха обладают антибактериальной активностью (Amarowicz et al ., 2008).

Некоторые орехи после сбора урожая промывают водой. Хотя эту воду для полоскания можно обработать противомикробными препаратами, чтобы снизить вероятность распространения микроорганизмов, их не следует рассматривать как средство уменьшения количества патогенов на поверхности ореха (Beuchat and Mann, 2011). С точки зрения управления садом, лучший способ защитить потребителей от воздействия патогенов пищевого происхождения — это избегать использования некомпостированного навоза.

Хотя твердые биологические вещества используются редко, их можно рассматривать как источник питательных веществ для растений. Твердые биологические вещества — это органические отходы муниципальных очистных сооружений. До изобретения процесса преобразования газообразного азота в азотное удобрение по методу Фрица-Габера, человеческие отходы широко использовались в качестве удобрений и до сих пор используются во многих странах (World Health Organization, 2006). Биологические твердые вещества регулируются Агентством по охране окружающей среды США, и их применение на сельскохозяйственных землях вызывает споры (Агентство по охране окружающей среды США, 1994).Биологические твердые вещества классифицируются по степени активной обработки, которой они подверглись, и аналитические отчеты об их составе должны предоставляться землевладельцу при их применении. Эти записи должны храниться в течение нескольких лет после подачи заявки. Микробиологическое воздействие твердых биологических веществ, особенно не прошедших тщательную обработку, очевидно, но уровни тяжелых металлов и солей, присутствующие в твердых биологических веществах, часто не принимаются во внимание или не понимаются. Почвы, обработанные твердыми биологическими веществами, потребуют обширного выщелачивания для удаления солей, которые могут загрязнять грунтовые или поверхностные воды.Производители должны проконсультироваться с соответствующими органами, чтобы определить, может ли это повлиять на законность применения твердых биологических веществ.

31.1A: Питание растений — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Ключевые моменты
2. Ключевые термины
3. Введение

Растения удовлетворяют свои потребности в питательных веществах для роста за счет поглощения питательных веществ почвы, воды и углекислого газа в дополнение к необходимому солнечному свету.

Задачи обучения

• Описать, как удовлетворяются потребности растений в питательных веществах

Ключевые моменты

• Питательные вещества и вода всасываются через корневую систему растений.
• Двуокись углерода поглощается листьями.
• От всходов до зрелых растений существует сложная динамика между растениями и окружающей их средой (почвой и атмосферой).

Ключевые термины

• для прорастания : для прорастания или появления бутонов
• фотосинтез : процесс, с помощью которого растения и другие фотоавтотрофы производят углеводы и кислород из углекислого газа, воды и световой энергии в хлоропластах
• питательное вещество : источник питания, например пища, который может метаболизироваться организмом для получения энергии и создания тканей

Введение

Растения — это уникальные организмы, способные поглощать питательные вещества и воду через свою корневую систему, а также углекислый газ из атмосферы.Качество почвы и климат являются основными определяющими факторами распространения и роста растений. Комбинация питательных веществ почвы, воды и углекислого газа, а также солнечного света позволяет растениям расти. Чтобы вырасти в зрелые плодоносящие растения, необходимо выполнить множество требований и согласовать мероприятия.

Возьмем, к примеру, семейство растений семейства Cucurbitaceae, которые были первыми культивированными в Мезоамерике, хотя несколько видов произрастают в Северной Америке. Семейство включает в себя множество съедобных видов, таких как кабачки и тыквы, а также несъедобные тыквы.Во-первых, семена должны прорасти в правильных почвенных условиях; поэтому температура, влажность и качество почвы являются важными факторами, которые играют роль в прорастании и развитии всходов. Качество почвы и климат имеют большое значение для распространения и роста растений. Во-вторых, молодой саженец со временем вырастет в зрелое растение, корни которого будут поглощать питательные вещества и воду из почвы. В то же время надземные части растения будут поглощать углекислый газ из атмосферы и использовать энергию солнечного света для производства органических соединений посредством фотосинтеза.Наконец, плоды вырастают и созревают, и цикл начинается снова с новыми семенами.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Примеры плодоносящих растений : Для того, чтобы (а) проросток тыквы (Cucurbita maxima) развился в зрелое растение, приносящее свои (б) плоды, должны быть удовлетворены многочисленные потребности в питании.

Между растениями и почвой существует сложная динамика, которая в конечном итоге определяет результат и жизнеспособность растений. В следующих разделах этой главы мы обсудим многие аспекты потребностей растений в питательных веществах более подробно.

взаимодействий между растениями и почвой: поглощение питательных веществ | Изучайте науку в Scitable

Бейер П. Золотой рис и
«Золотые» культуры для питания человека. Новое
Биотехнология 27 , 478-481 (2010).

Бритто, Д. Т. и Х. Дж. Кронзукер.
Клеточные механизмы транспорта калия в растениях. Physiologia Plantarum 133 ,
637-650 (2008).

Коннолли, Э. Л. и Э. Л. Уокер.
Пора качать железо: механизмы сигнализации о дефиците железа у высших растений. Текущее мнение по биологии растений 11 , 530-535 (2008).

Фергюсон Б. Дж. и др. . Молекулярный анализ бобовых культур
Развитие узелков и ауторегуляция. Журнал
интегративной биологии растений 52 ,
61-76 (2010).

Грэм Л., Грэм Дж. И
Л. Уилкокс. Биология растений. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2006.

Guerinot M. L. & Y. Yi.
Железо: питательно, ядовито и труднодоступно. Физиология растений 104 ,
815-820 (1994).

Ад Р. и Х. Гиллебранд.
Концепции заводов по добыче и распределению полезных ископаемых. Текущее мнение в области биотехнологии
12 , 161-168 (2001).

Джонс Б. и К. Юнг.
Подземное освоение космоса: развитие архитектуры корневой системы. Текущее мнение по биологии растений 15 , 97-102 (2012).

Карандашов В. и М. Бухер.
Симбиотический транспорт фосфата у арбускулярных микориз. Тенденции в растениеводстве 10 ,
22-29 (2005).

Лопес-Бусио Дж. и др. . Роль доступности питательных веществ
в регулировании корневой архитектуры. Текущий
Заключение по биологии растений 6 ,
280-287 (2003).

Лимпенс Э. и Т. Бисселинг.
Сигнализация в симбиозе. Текущее мнение
в области биологии растений 6 , 343-350
(2003).

Nehls U. et al . Сахар для моего меда: углеводы
расщепление в эктомикоризном симбиозе. Фитохимия
68 , 82-91 (2007).

Nehls U. Мастеринг
эктомикоризный симбиоз: влияние углеводов. Журнал экспериментальной ботаники 59 ,
1097-1108 (2008).

Pyo Y. J. et al. . Высокое сродство K ⁺
Транспортировка арабидопсиса: AtHAK5 и AKT1 имеют жизненно важное значение для создания рассады
и рост после прорастания в условиях низкого содержания калия. Физиология растений 153 ,
863-875 (2010).

Sprent J. 60 млн лет назад зернобобовых культур
узловатость.Какие новости? Что меняется? Журнал
Экспериментальной ботаники 59 , г.
1081-1084 (2008).

Вэнс К. Симбиотик
Азотфиксация и поглощение фосфора. Питание растений в мире
Снижение возобновляемых ресурсов. Завод
Физиология 127 , 390-397 (2001).

Very, A. & H. Sentenac.
Молекулярные механизмы и регуляция транспорта K ⁺ в высших
Растения. Ежегодный обзор биологии растений 54 , 575-603 (2003).

Основные питательные вещества, функции, дефицит и избыток

Фото 1. Гидропонная система, использующая беспочвенную среду для выращивания томатов в мешках. Фото: Том Форд, Penn State

Под гидропоникой понимается выращивание растений в воде, содержащей питательные вещества. Примеры этого типа гидропонных систем включают системы NFT (метод питательной пленки) и глубоководные поплавковые системы, в которых корни растений помещаются в питательные растворы. Другое определение гидропоники — выращивание растений без почвы.Согласно этому определению, выращивание растений в беспочвенных средах (горшечная почва) или других типах заполнителей, таких как песок, гравий и кокосовая спираль, считается гидропонными системами. Здесь мы используем гидропонику для обозначения выращивания растений без почвы.

Основные питательные вещества

Растения не могут нормально функционировать без 17 основных питательных веществ. Эти питательные вещества необходимы для протекания процессов, важных для роста и развития растений. Например, магний является важным компонентом хлорофилла.Хлорофилл — это пигмент, используемый для улавливания энергии света, необходимой для фотосинтеза. Он также отражает зеленые длины волн и является причиной того, что большинство растений зеленые. Магний — центр молекулы хлорофилла. В таблице 1 перечислены роли основных питательных веществ в растениях.

Основные питательные вещества можно в целом разделить на макроэлементы и микроэлементы. Макронутриенты и микроэлементы необходимы для роста и развития растений. Макроэлементы включают углерод, водород, кислород, азот, фосфор, калий, серу, кальций и магний.Микроэлементы включают железо, марганец, цинк, бор, молибден, хлор, медь и никель. Разница между макро- и микроэлементами — это количество, необходимое растениям. Макронутриенты необходимы в большем количестве, чем микронутриенты. В таблице 1 показано приблизительное содержание основных питательных веществ в растениях.

Растения получают углерод, водород и кислород из воздуха и воды. Остальные питательные вещества поступают из почвы или, в случае гидропоники, из питательных растворов или агрегатных сред. Источники доступных для растений питательных веществ перечислены в таблице 1.

Таблица 1. Приблизительное содержание в растениях, роль в растениях и доступные растениям источники основных питательных веществ для растений.

910 , осмотическая регуляция

фотосинтез, дыхание

7 Медь ( )

910 деление клеток

pH

Невозможно обсуждать питание растений без учета pH. В гидропонике нас в первую очередь интересует pH воды, используемой для приготовления питательных растворов и орошения растений.pH является мерой относительной кислотности или концентрации ионов водорода и играет важную роль в доступности питательных веществ для растений. Он измеряется по шкале от 0 до 14, где 0 — самая кислая, 7 — нейтральная и 14 — самая щелочная. Шкала логарифмическая, и каждая единица представляет собой 10-кратное изменение. Это означает, что небольшие изменения значений — это большие изменения pH. Например, значение 7 в 10 раз выше, чем 6, и в 100 раз выше, чем 5. В общем, оптимальный диапазон pH для выращивания овощей гидропонным способом составляет 5.От 0 до 7.0.

Эта диаграмма показывает взаимосвязь между доступностью питательных веществ и pH:

Изображение: Программа управления питательными веществами Пенсильвании

Внизу диаграммы показаны различные значения pH от 4,0 до 10,0. Вверху диаграммы отображается относительная кислотность или щелочность. На диаграмме относительная доступность питательных веществ представлена ​​полосой. Чем шире шкала, тем больше питательного вещества относительно доступно. Например, азотная полоса имеет наибольшую ширину при pH 6.От 0 до 7,5. Это тот уровень pH, при котором он наиболее доступен для растений. Он очень узкий между 4,0 и 4,5 и не так легко доступен.

Также важно учитывать щелочность воды. Щелочность — это мера емкости. Он измеряет способность воды нейтрализовать кислоту. Это связано в первую очередь с объединенным количеством карбоната (CO ₃ ) и бикарбоната (HCO ₃ ), но также могут вносить свой вклад гидроксид, аммоний, борат, силикат и фосфат.

Когда общая щелочность низкая, вода имеет низкую буферную способность. В результате его pH будет легко меняться в зависимости от того, что в него добавлено. Когда общая щелочность высока, pH воды высокий. Кислоту можно вводить с водой для орошения, чтобы снизить уровень pH воды. Необходимое количество кислоты зависит от щелочности воды.

Антагонизм и взаимодействие питательных веществ

Питательные вещества усваиваются растениями примерно в тех же относительных количествах, что и в питательном растворе.Однако при избытке одного питательного вещества его можно усвоить в большем количестве за счет другого питательного вещества. Это антагонизм питательных веществ. В этом случае возможно наличие достаточного количества питательного вещества в питательном растворе и недостаток у растений.

Например, рецепт питательного раствора для гидропонных томатов требует 190 ppm азота и 205 ppm калия. Из-за ошибки в расчете количества удобрений было добавлено 2050 ppm калия. Избыток калия в растворе может привести к антагонизму с азотом (и другими питательными веществами) и может привести к дефициту азота, даже если было добавлено 190 ppm азота.В таблице ниже показаны общие антагонизмы.

Проблемы с питанием для систем с питанием и питательными веществами меньше, чем проблемы с питательными веществами

9000. может быстро вызвать симптомы у растений.По этой причине состав питательного раствора и регулярный мониторинг питательного раствора и статуса питательных веществ для растений имеют решающее значение.

Кроме того, следите за симптомами распространенных проблем у растений, включая:

Повреждение растворимыми солями

• Причина: Повреждение растворимых солей может быть вызвано чрезмерным внесением удобрений, плохим качеством воды, накоплением солей в агрегатных средах с течением времени , и / или недостаточное выщелачивание. Удобрения представляют собой соли и в гидропонных системах их чаще всего удобряют.По мере испарения воды растворимые соли могут накапливаться в агрегатных средах, если они не выщелачиваются надлежащим образом. Поливная вода также может содержать большое количество растворимых солей, которые усугубляют проблему.
• Симптомы: Химическая засуха может возникнуть, когда уровень растворимых солей в посадочной среде чрезмерен. В результате вы увидите увядание растений, несмотря на достаточный полив. Другие симптомы включают темно-зеленую листву, мертвые и обгоревшие края листьев и отмирание корней.
• Обнаружение: Уровни растворимых солей можно контролировать / измерять, отслеживая электрическую проводимость (ЕС) поливной воды, питательных растворов и фильтрата (питательного раствора, стекающего из посадочного контейнера).
• Отверждение: Растворимые соли можно выщелачивать чистой водой. Во-первых, определите источник высокого уровня растворимых солей и исправьте.

Дефицит азота

• Причина: Дефицит азота может быть вызван недостаточным внесением удобрений, дисбалансом питательных веществ или чрезмерным вымыванием.
• Симптомы: Типичными первыми симптомами дефицита азота являются светло-зеленая листва и общая задержка роста растений. Вы также можете увидеть увядание и мертвые и / или желтые края листьев.
• Обнаружение: Измерение / мониторинг электропроводности (ЕС) питательных растворов может помочь предотвратить дефицит азота. Отрегулируйте уровни ЕС, если они низкие или высокие.
• Лечение: Определите источник и устраните его. Это может означать добавление азота в питательные растворы. Это также может означать, что в питательном растворе содержится избыток питательного вещества-антагониста.

Дефицит кальция

• Причина: Дефицит кальция может быть вызван недостаточным внесением удобрений, дисбалансом питательных веществ или низким pH.Это также связано с регулированием влажности, высокой температурой и низким расходом воздуха. Кальций является подвижным питательным веществом и переносится через растение в водопроводящих тканях. Фрукты и листья борются за воду. Низкая относительная влажность и высокие температуры могут привести к увеличению скорости испарения и движения к листьям. В этом случае у фруктов может развиться дефицит кальция.
• Симптомы: Симптомы дефицита кальция обычно начинаются с коричневых краев листьев нового растения или на дне плода.Прекрасные примеры этого — ожог листьев салата и гниль цветков помидоров и перца. По мере прогрессирования симптомов на листьях могут появляться коричневые мертвые пятна.
• Обнаружение: Контролировать среду и проводить анализ растений.
• Лечение: Исправьте pH в пределах от 5,0 до 7,0 в питательных растворах. При необходимости внесите удобрения. В теплицах поток воздуха может быть слабым, а введение горизонтального потока воздуха со скоростью от 0,3 до 1 м / с на уровне растения может нарушить пограничный слой растения и увеличить скорость транспирации, чтобы избежать дефицита кальция в салате-латуке.Ключевым моментом здесь является то, что воздушный поток должен быть равномерным для равномерного роста растений.

Фото 2. Ожог листового салата, вызванный дефицитом кальция. Фото: Эльза Санчес, Penn State

Дефицит железа

• Причина: Наиболее частой причиной дефицита железа является высокий pH в среде и / или поливной воде. Это также может быть вызвано дисбалансом питательных веществ.
• Симптомы: Дефицит железа проявляется у растений в виде пожелтения между жилками листьев.Ищите этот симптом, чтобы первым проявиться на новообразовании.
• Обнаружение: Контролировать среду и проводить анализ растений.
• Лечение: Отрегулируйте pH питательного раствора. При необходимости внесите железные удобрения.

Фото 3. (Слева) Этот гидропонный базилик серьезно пострадал от дефицита железа. После того, как в воду было добавлено железо, новообразование не пострадало. (Справа) Гидропонные помидоры с гнилью соцветий. Фото: Эльза Санчес, Penn State

Дефицит магния

• Причина: Магний может быть вызван высоким pH среды и / или дисбалансом питательных веществ.
• Симптомы: Обратите внимание на пожелтение между жилками листа как на симптом дефицита магния. Дефицит магния обычно сначала проявляется на нижних и средних листьях, что помогает отличить его от дефицита железа.
• Обнаружение: Контролировать среду и проводить анализ растений.
• Лечение: Отрегулируйте pH питательного раствора. При необходимости внесите железные удобрения.

Токсичность бора

• Причина: Токсичность бора вызвана внесением слишком большого количества бора в растения.Из питательных веществ, обычно применяемых в качестве удобрений, бор имеет самый узкий диапазон между дефицитом и токсичностью. Бор легко нанести чрезмерно. Перед внесением проверьте и перепроверьте расчеты удобрений. Также может быть в поливной воде. Важно проверять уровни воды в источнике перед его использованием и учитывать наличие бора в воде при добавлении борных удобрений.
• Симптомы: Симптомы отравления бором — желтые и мертвые пятна на краях листьев.