14.5. Живлення рослин : Землеробство з основами грунтознавства і агрохімії : B-ko.com : Книги для студентів

14.5. Живлення рослин

Рослини розвиваються і живуть завдяки повітряному і коре-невому живленню. Через листя вони засвоюють понад 95% вуг-лекислого газу. Із водних розчинів рослина засвоює листямзольні елементи, азот і сірку. Проте основна кількість води, азо-ту і зольних елементів надходить до неї через кореневу систему.

Кореневу систему рослин треба розглядати як орган погли-нання і синтезу поживних речовин. Загальна площа поверхніпоглинання кореневої системи може досягати сотень квадрат-них метрів. Катіонна та аніонна поглинальна здатність кореневоїсистеми характеризується вибірковою здатністю.

Поглинання елементів живлення починається з адсорбції.Первинна адсорбція відбувається на поверхні клітин кореневоїсистеми. Після цього починається складний процес активного іпасивного їх транспорту в клітину. Пасивне надходження пожив-них речовин у клітину з навколишнього середовища, яке відбу-вається без затрат метаболічної енергії, здійснюється шляхомдифузії у вільному просторі стінок клітин і гідрофільних порахцитоплазматичних мембран. Це первинний етап поглинання.

Транспорт елементів живлення в клітину відбувається за ра-хунок двох автономних механізмів: пасивного току речовин поелектрохімічному градієнту та активним переносом проти елек-трохімічного градієнта. Оскільки іони мають електричний заряд,то їх розподіл між клітиною і середовищем визначають як різни-цю електричних потенціалів або як різницю концентрацій. Сумар-но ці дві величини позначають як електрохімічний градієнт.

Після проникнення іонів крізь цитоплазматичну мембрану кліти-ни (плазмалема) вони далі переміщуються від клітини до клітинипо плазмодесмах до центру кореня. Цей перехід здійснюється зарахунок електрохімічного градієнта (пасивний транспорт) або про-ти електрохімічного градієнта (активний транспорт).

Переміщення іонів із зовнішнього середовища до внутрішньо-го середовища клітини відбувається за допомогою переносників.Переносник утворює з іонами комплекс. У такому вигляді іонипереміщуються із зовнішнього середовища у клітину. На внутріш-ньому боці цитоплазматичної мембрани комплекс дисоціює, ви-вільняючи іони всередину клітини.

Перенесення іонів із зовнішнього боку цитоплазматичноїмембрани може здійснюватись за рахунок діяльності іонного на-соса, функцію якого виконує транспортна АТФ-аза.

Іони водню відкачуються з клітини так званою протоновоюпомпою. Внаслідок цього в клітині створюється певний концент-раційний та електричний градієнти. Середовище клітини підлу-говується, що може призвести до транспорту переносникомпротона знову всередину клітини. Переносник, крім протона,може транспортувати аніони в клітину. Активне нагнітання в кліти-ну за рахунок електрохімічного градієнта протонів і будь-якоїдодаткової речовини (так званого «сідока») (фосфору, амінокис-лоти тощо) називається симпортом. Протилежний цьому про-цес (антипорт) приводить до відкачування з клітини протонів Н+і надходження в неї для електронейтральності іонів з аналогіч-ним зарядом, наприклад калію. Азот поглинається у вигляді ані-онів нітрату (NO3) і катіонів амонію (NH4+). Азот, поглинутий унітратній формі, під дією ферментів відновлюється до аміаку.У водному розчині аміак приєднує іони водню, утворюючиамоній, який надалі при взаємодії з органічними кислотами (ке-токислота) утворює амінокислоти з яких синтезуються білки.

Фосфор засвоюється у вигляді аніонів H2PO4, HPO4-, PO4-.Первинне поглинання фосфору пов'язане з швидким включен-ням іонів у нуклеопротеїди та нуклеїнові кислоти.

У вигляді іонів поглинаються також і інші елементи. Іони абомолекули, які надійшли в клітину, включаються до складу органіч-них сполук структурних елементів, концентруються у вакуоляхклітин кореня і після утворення певного запасу надходять по су-динах ксилеми у надземну частину рослини або виділяються унавколишнє середовище. У кореневих виділеннях рослин містить-ся вугільна кислота, мінеральні сполуки (кальцій, калій, фосфор).

Контрольні запитання

Яка роль макро- і мікроелементів у живленні рослин?

Як змінюється склад рослин і винос елементів живлення залежновід біологічних та інших умов вирощування культур?

Як проводять рослинну діагностику і використовують дані агро-хімічних аналізів?

Як рослини поглинають елементи живлення?

15. АГРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТІВ