От чего зависит эффективность поглощения элементов питания растением?
Корневое поглощение и, соответственно, почвенное внесение удобрений считалось в течение многих веков единственным проверенным способом повышения урожайности.
Корни поглощают элементы питания пассивно (неметаболически) и активно (метаболически). Скорость поглощения микроэлементов напрямую связана с их доступностью для корневых систем.
Пассивное поглощение осуществляется путем диффузии ионов (отрицательно заряженных - анионов и положительно заряженных катионов) из внешнего раствора в эндодерму корней. Активное поглощение требует затраты энергии метаболических процессов. При обычных концентрациях в почвенном растворе, поглощение питательных элементов корнями растений контролируется внутрикорневыми метаболическими процессами.
В поглощении питательных веществ корнями участвуют несколько процессов: катионный обмен с корневой системой; перенос внутри клеток, как хелатообразующими веществами, так и другими носителями; действие ризосферы. (Ризосфера - узкий участок почвы, прилегающий к корням растения и попадающий под непосредственное действие корневых выделений и почвенных микроорганизмов).
Азот поглощается растениями (за исключением бобовых, усваивающих его из атмосферы с помощью клубеньковых бактерий) в виде аниона N03- и катиона NH4+.
Фосфор и сера поглощаются в виде анионов фосфорной (Н2Р04-) и серной кислоты (S042-).
Калий, кальций, натрий, магний, железо усваиваются в виде катионов К+, Са2+, Na+, Mg2+, Fe2+. Микроэлементы проникают в растение в виде соответствующих катионов или анионов из почвенного раствора.
Эффективность поглощения элементов питания корневой системой сильно зависит от характеристик почвы, ее типа, гранулометрического состава, кислотности, содержания гумуса и подвижных элементов питания, степени эродированности и других факторов.
Значимым фактором ограничения доступности микроэлементов является кислотность почвы, для наилучшей доступности микроэлементов растению почва должна иметь определенный показатель pH.
Доступность элементов питания для растений в зависимости от диапазона pH почвы.
Бор | Медь | Железо | Марганец | Молибден | Цинк | |
pH почвы |
5,0-7,0 | 5,0-7,0 | 4,0-6,5 | 5,0-6,5 | 7,0-8,5 | 5,0-7,0 |
Кроме того, существует ряд факторов, снижающих подвижность и усвоение элементов минерального питания растениями.
ФАКТОРЫ, СНИЖАЮЩИЕ ПОДВИЖНОСТЬ И УСВОЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ РАСТЕНИЙ | |
АЗОТ (N) |
Холодная погода, уплотненная и холодная почва, слабая микробиологичская деятельность, запахивание большого количества соломы, недостаток света и влаги. |
ФОСФОР (P) |
Низкая температура почвы и воздуха, избыток ионов Al, Fe, Мn, хлорид- и нитрат-ионов в почве, низкие значения pH. |
КАЛИЙ (K) |
Теплая и сухая погода, высокое содержание ионов Са и Мg в почве. |
МАГНИЙ (Mg) |
Высокие дозы удобрений, содержащих ионы К, Na, Са, NH4. |
КАЛЬЦИЙ (Ca) |
Сухая и теплая погода, колебание влажности почвы, изобилие NH4 ионов, калийных и магниевых удобрений, низкие значения pH. |
СЕРА (S) |
Низкая температура, избыточные дозы фосфорных и азотных удобрений, высокая концентрация селена в почве. |
ЖЕЛЕЗО (Fe) |
Низкая или высокая температура, высокая влажность почвы, обилие Р и недостаток К в почве, обильное известкование или высокое содержание карбонатов, высокое содержание Мn, Zn, Сu, плохая аэрация, высокое содержание органического вещества. |
МАРГАНЕЦ (Mn) |
Низкая температура почвы, сухая погода, низкая интенсивность освещения, высокое содержание карбонатов или известкование почвы, высокое содержание ионов Р, Fe, Сu, Zn в почве, высокое содержание органического вещества. |
ЦИНК (Zn) |
Низкая температура, высокие дозы фосфорных и азотных удобрений, обильное известкование или высокое содержание карбонатов, уплотненная почва, низкое содержание органического вещества. |
МЕДЬ (Cu) |
Жаркая погода, высокая концентрация ионов фосфора и азота в почве, высокое содержание ионов Fe, Мn, Zn в почве, кислые песчаные и торфянистые почвы, высокое содержание органического вещества. |
БОР (B) |
Засуха, избыточная влажность, интенсивное освещение, карбонатные или известкованные почвы с высоким pH, изобилие азотных и калийных удобрений. |
МОЛИБДЕН (Mo) |
Низкая температура почвы, сухая погода, низкая интенсивность освещения, высокое содержание карбонатов или известкование почвы, высокое содержание ионов Р, Fe, Сu, Zn в почве, высокое содержание органического вещества. |