Роль минерального питания для растений
Елена Голец 4297
Роль минерального питания для растений очень значительная.
Минеральные элементы в растении
Вязкость, гидрофильность и степень дисперсности коллоидов, т. е. коллоидно-химические свойства протоплазмы, зависят от соотношения одновалентных и двухвалентных катионов, главным образом калия и кальция.
Многие минеральные элементы (азот, фосфор и сера) входят в состав простых и сложных белков и других органических соединений. Кроме того, некоторые элементы участвуют в построении ферментов и биологически активных веществ.
Например, магний входит в состав хлорофилла (подробнее: Процесс фотосинтеза в листьях растений), железо и медь - в окислительные ферменты, (подробнее: Роль микроэлементов для растений). Велика роль катионов калия, кальция, магния, анионов фосфорной и серной кислот в регулировке осмотического давления в клетках растения.
Немаловажную роль играют минеральные вещества в поддержании определенной рН в различных частях клетки. Некоторые из элементов, например одно- и двузамещенные фосфаты и катионы калия и кальция, обладают буферными свойствами и могут препятствовать сдвигу рН, (подробнее: Что такое реакция среды рН).
Несмотря на то, что многие элементы несут сходные функции в жизни растения, каждый элемент имеет и свою специфику, поэтому нельзя один элемент заменить другим, даже близким ему по свойствам.
Поступление элементов минерального питания в растение
В поступлении элементов минерального питания в растение основную роль играет процесс дыхания растений, освобождающий необходимую для этого энергию и обеспечивающий образование необходимого фонда ионов для обмена. Согласно современным представлениям - первым этапом поглощения ионов является адсорбция, носящая обменный характер, т. е. растение, адсорбируя ион из внешней среды, выделяет наружу другой ион.
Основные обменные ионы - это ионы Н+ и НСО3, образующиеся в процессе дыхания, при этом катионы Н+ обмениваются на катионы внешнего раствора и анионы НСО3 - соответственно на анионы. Обменными ионами могут служить также К, Са, Мg и другие ионы, выделяемые корнями растения.
Из плазмалеммы ионы Н+ и НС03 вытесняются ионами наружного раствора. Вследствие этого ионные компоненты плазмалеммы находятся в постоянном движении во встречных направлениях, что указывает на динамическую устойчивость живой плазмалеммы.
Адсорбированные поверхностными биоколлоидами протоплазмы ионы могут образовать лабильные соединения с макромолекулами белков и других соединений, при этом калий и частично магний могут оставаться свободными в дисперсионной - водной - среде протоплазмы. Способность цитоплазмы связывать ионы зависит от интенсивности образования белков.
Обменным реакциям и перемещению ионов в цитоплазме способствует постоянное движение цитоплазмы. Ионы связаны с белком столь лабильно, что могут адсорбироваться тонопластом, из которого десорбируются в клеточный сок. У молодых клеток (без вакуоли) ионы проникают только в цитоплазму.
Поступление ионов в клетку зависит от реакции среды: при нейтральной и щелочной реакции быстрее поступают катионы, при кислой реакции - анионы. Эти различия в скорости поступления анионов и катионов объясняются влиянием реакции среды на заряд плазмалеммы.
Скорость поступления элементов минерального питания в растение
Скорость поступления элементов минерального питания в растение зависит как от внутренних, так и от внешних условий. Если в корнях имеются углеводы, дыхание их происходит нормально, что способствует поступлению элементов минерального питания. Имеется связь между поступлением элементов минерального питания и возрастом растения.
Ослабление синтетических процессов, связанное со старением растений, понижает поступление минеральных элементов. У стареющих растений возможна даже десорбция калия, магния и других элементов в окружающую среду. Большое влияние на поступление элементов минерального питания в растения оказывает аэрация почвы, так как только при доступе кислорода к корням растений возможно нормальное дыхание клеток.
В силу той же причины имеет значение и правильный водный режим почвы: умеренное увлажнение, создавая нормальный воздушный и водный режим почвы, способствует усвоению элементов минерального питания растениями.
Поступление минеральных элементов идет на основе совсем других физических процессов, чем поступление воды, поэтому между количеством поглощенной воды и минеральных элементов нет прямой зависимости. Опытным путем доказано, что при уменьшении интенсивности транспирации не наблюдается снижения в поступлении минеральных элементов.
