Минеральное питание растения

Минеральное питание растения происходит посредством корневой системы.

Поглощение минеральных веществ растением
Поглощение минеральных веществ растением

Процесс минерального питания растения

Элементы минерального питания могут находиться не только в почвенном растворе, но и в трудно растворимых минеральных соединениях и в почвенном поглощающем комплексе. Микроор­ганизмы, образующие кислоты в процессе своей жизнедеятель­ности, а также корневые выделения растений, увеличивающие кислотность почвы, способствуют переводу нерастворимых мине­ральных соединений в почвенный раствор.

 Поглощаю­щая деятельность корня нарушает равновесие между почвен­ным раствором и поглощающим комплексом почвы. В результате происходит обменная адсорбция между ионами почвенного рас­твора и почвенного поглощающего комплекса, ионы из погло­щающего комплекса могут поступать в растение через почвен­ный раствор.

Е. И. Ратнер показал, что растения могут усваивать эле­менты минерального питания не только из почвенного раствора, но и непосредственно из почвенного поглощающего комплекса. Это становится возможным при тесном контакте между погло­щающей частью корневой системы и почвой.

Поглощение ионов идет путем контактной адсорбции, при которой происходит об­мен ионов между поглощающим почвенным комплексом и кор­невым волоском. При этом ионы не выделяются в почвенный раствор, обмен ионами протекает в водных сферах коллоидов корневого волоска и коллоидов почвенного поглощающего ком­плекса.

Поглощение минеральных веществ
Схема поглощения минеральных веществ из почвы

На рисунке дана схема, по­казывающая поглощение ра­стением минеральных веществ из почвы. Как видно из схемы, поступление минеральных эле­ментов в корни растения во всех случаях идет путем об­менной адсорбции.

  1.  поглощение ионов из почвенного раствора,
  2. — поглощение ионов из поглощающего почвенного комплекса через почвенный раствор,
  3. — контактное поглощение ионов из поглощающего комплекса без почвенного раствора,
  4. — поглощение ионов из трудно растворимых почвенных соединений в результате воздействия кислых корневых выделений и деятельности микроорга­низмов.

Для осуществления поглощения необходим тесный кон­такт корневых волосков с частицами почвы. Такой контакт можно наблюдать, осторожно вынимая из почвы проростки, к корневым волоскам которых прилипли частицы почвы.

Проростки горчицы
Проростки горчицы

1 — выращенные во влаж­ном воздухе; 2 — выращен­ные в почве (к корневым волоскам прилипли частички почвы).

Адсорбирующая способность почвы зависит от величины почвенных частиц: чем они мельче, тем больше их адсорбирую­щая поверхность. Не все ионы адсорбируются с одинаковой силой; особенно сильно адсорбируются ионы кальция и магния, не адсорбируются ионы NОз и Cl, которые поэтому легко вы­мываются из почвы.

Поглощение ионов почвой имеет большое значение для ее плодородия: за­пасы минеральных элементов вымыва­лись бы из почвы.

Бактериальная ризосфера

Помимо корневых выделений, в растворении твердых частиц почвы принимают уча­стие и микроорганизмы. Большая часть микробного населения почвы находится в зоне расположения корней высших ра­стений, которая называется ризосферой.

В эту группу микроорганизмов входят бактерии, грибы и водоросли. Скопление микроорганизмов в зоне корней объяс­няется тем, что корневая система расте­ний выделяет органические соединения, служащие пищей для микроорганизмов.

В свою очередь микроорганизмы выделя­ют вещества типа ферментов, витаминов, антибиотиков и органических кислот, ко­торые могут усваиваться растением.

Микоризы

Грибы играют большую роль в поступлении ми­неральных и органических веществ из почвы в растение. Для многих растений, особенно для древесных пород, характерно сожительство с почвенными грибами и образование микоризы (грибокорня).

Различают 3 типа микоризы:

  • эктотрофную,
  • эндо­трофную,
  • эктоэндотрофную.

При эктотрофной микоризе гифы гриба образуют плотный чехол на поверхности корня, отдельные гифы проникают в межклетники корня на небольшую глу­бину. В этом случае корень не имеет корневых волосков, их роль выполняют гифы гриба.

При эндотрофной микоризе грибные гифы размещаются внутри живых клеток коры корня и лишь отдельные гифы вы­ходят наружу. Клетки корня, в которые проникли гифы гриба, остаются живыми. При эндотрофной микоризе корень имеет корневые волоски.

При эктоэндотрофной микоризе гифы образуют как наруж­ный чехол, так и проникают внутрь корня, в живые клетки и межклетники.

В большинстве случаев при образовании микориз наблю­дается симбиоз между высшим растением и грибом.

Симбиоз растений
Симбиоз между высшими растениями и грибами

Гифы гриба снабжают растения водой, элементами мине­рального питания, в частности азотом, который может усваи­ваться грибом из органических соединений.

Участие микоризы в азотном питании растений доказано опытами с меченым азотом N15. Гриб, находящийся на пророст­ках сосны, получал глутаминовую кислоту с N15; вскоре в про­ростках был обнаружен меченый азот.

Кислые выделения гри­бов способствуют растворению трудно растворимых соедине­ний; кроме того, ферменты, выделяемые грибами, расщепляют сложные органические соединения почвы и таким образом улучшают питание растений.

При эндотрофной микоризе наблю­дается растворение грибных гиф в клетках растений, что также улучшает питание растений. От растения гриб получает угле­воды и некоторые физиологически активные вещества. В на­стоящее время установлено около двух тысяч видов расте­ний, имеющих микоризу.

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *