Макро и микроэлементное питание

В условиях интенсивного аграрного производства, когда используются высокоурожайные сорта и гибриды, рост урожаев сопровождается увеличением выноса всех элементов питания, в том числе и микроэлементов. Это повышает потребность в повсеместном применении микроудобрений.

Проведённое в середине 80-х годов крупномасштабное агрохимическое обследование пахотных угодий показало, что в удобрении бором нуждается — 59,5% почв, марганцем-41,3 %, медью-64,5%, цинком-83%, молибденом-75,3%. Очень схожая картина складывается по содержанию микроэлемнтов и в почвах Республики Татарстан(таб.1). Причеём доступность этих микроэлементов из общего содержания составляет всего от 4-15%.

Согласно закону минимума Либиха, урожай и его качество определяется элементом, ноходящимся в минимуме, независимо от того, в каком количестве он требуется растению (рис.1).


Элементы питания разделяют на макроэлементы ( азот, фосфор, калий, сера, магний, кальций), необходимые растениям в больших количествах, и микроэлементы (бор, цинк, марганец, медь, молибден, ванадий, кобальт, железо, кремний, алюминий, хлор), требующиеся растениям в малых количествах. Недостаток любого из элементов замедляет или приостанавливает рост и развитие растений, вызывает снижение устойчивости его к неблагоприятным факторам внешней среды.

Азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, хлорофилла, витаминов и других органических соединений. Азот регулирует толщину клеточных стенок, продолжительность фаз формирования клеток. Содержание азота в растениях в среднем 3-5%, а в белках 16-18% сухой массы. В онтогенезе количество азота увеличивается до цветения, а затем снижается за счёт его потребления созревающими плодами и семенами. Из других органических соединений азота в растениях центральную роль в азотном обмене играют аминокислоты.

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, белков, фосфолипидов, витаминов. В семенах растений его в 3-6 раз больше, чем в стеблях. Поглощаемый, главным образом, в виде органофосфатов, фосфор жизненно важен для деления клеток, фотосинтетических и дыхательных реакций. В обмене веществ фосфор регулирует энергообмен, т. к. с присоединением фосфора к органическому веществу образуется макроэргическая связь, энергия которой используется для активирования молекул. Хорошее питание фосфором ускоряет формирование корней, благоприятствует оттоку питательных веществ в плоды, повышает зимостойкость, засухоустойчивость, ускоряет развитие и дозревание растений.

Фосфор, как правило, находится в дефиците в изветскованных (pH 7.5-8.2), сильно кислых почвах (pH <5.5) или почвах, бедных органическими веществами. Фосфор малоподвижен в почве и наименее доступен для проростков со слабо развитой корневой системой.

Калий, являясь, наряду с азотом и фосфором, основным элементом питания, влияет на накопление в растениях крахмала, сахара, участвует в азотном обмене и синтезе белка. При хорошем калийном питание повышается засухоустойчивость, морозостойкость растений, улучшает подвижность питательных веществ и воды. Калий повышает прочность стеблей, устойчивость к полеганию, уменьшает поражаемость грибными болезнями, улучшает использование солнечно энергии и отток ассимилятов, снижает транспирацию и поддерживает тургорное состояние клеток. Кроме того, калий в растениях:

-повышает фотосинтетическую активность и способствует накоплению продуктов фотосинтеза;

-активизирует функционирование свыше 60 ферментов и ферментных систем;

-повышает скорость усвоения азота, образование белка и снижает содержание нитратов;

-оптимизирует кислотно-щелочной баланс;

-усиливает синтез целлюлозы и пектиновых веществ, что увеличивает толщину клеточных стенок, повышая прочность тканей;

-усиливает азотфиксацию и способствует формированию клубеньков на корнях бобовых культур;

-снижает интенсивность транспирации и повышает водоудерживащую способность листьев.

Кальций необходим для нормального роста растений и развития корней. В молодых клетках он локализован в цитоплазме, в старых- в клеточном соке. Кальций содержится в хромосомах для связывания ДНК с белками ядра. Он также содержится в рибосомах, хлоропластах, митохондриях. Кальций образует нерастворимые соли щавелевой и пектиновой кислот, ядовитых для растения.

Сера входит в состав белков. В процессе развития растений увеличивается содержание сульфатной серы и уменьшается количество белковой в связи с распадом белков. Кроме белка, серу содержат аминокислоты и эфирные масла. Сера имеет большое значение в окислительно-востановительных процесссах, происходящих в растениях, в активировании энзимов, способствует фиксации азота из атмосферы. Дефицит серы не редко становится лимитирующим фактором роста урожайности и качества урожая ряда культур. По данным многих учёных доступная сера от общего содержания серы в почве составляет 5-25%. Недостаток серы для растения приводит к снижению фотосинтеза до 40%. Существует мнение, что 1 единица серы позволяет лучше усваивать 15 единиц азота. Отношение потребляемой серы к фосфору составляет примерно 1:2 у ржи и картофеля, 3:4 у пшеницы, ячменя и кукурузы, люцерны, клевера, 1:1 у проса, овса и свёклы, 2:1 у турнепса и капусты.

Магний — составная часть хлорофилла и его недостаток может ограничить фотосинтетическую активность растений. Входит в состав ферментов.

Недостаток Сu, Zn, Mn, B, Fe,Co в почве ослабляет растения, многие реакции обмена протекают в замедленном темпе, происходит отклонение от нормы в росте и развитии, что в конечном итоге влияет на величину урожая. Особенно опасны недостаток бора у свеклы и цветных капусты (гниль сердечка, бурая красная гниль), у зерновых колосовых злаков- меди (скручивание и засыхание кончиков листьев), цинка — у растений кукурузы (белостебельность) и т. д.