Електронний посібник
ОРГАНІЗАЦІЯ РОБІТ В САДОВО-ПАРКОВОМУ ГОСПОДАРСТВІ
РОЗДІЛ І
3. Поглинання мінеральних речовин рослинами
3.1. Ознаки нестачі елементів живлення.
Мінеральні речовини входять до складу всіх структурних утворень рослинного організму. Вони беруть участь у синтезі білків, жирів, вуглеводів. Входять до складу ферментів, енергетичних систем тощо. Симптоми нестачі мінеральних елементів в першу чергу проявляються на молодих листках рослин.
Азот. Нестача цього елемента проявляється в пожовтінні листків, що пов’язано з нестачою хлорофілу. У деяких рослин спостерігається посилений синтез антоціану, в зв’язку з чим з’являється червонуватий відтінок черешків і жилок листя. За різкої нестачі азоту листя передчасно опадає.
Фосфор. За фосфорного голодування на листках, незрілих плодах з’являються мертві некротичні плями. Забарвлення листя стає темно-зеленим із синьо-фіолетовим відтінком (накопичуються антоціани). Стебла таких рослин характеризуються слабким розвитком провідної системи.
Калій. Нестача калію призводить до появи хлоротичних (білих) плям. Некротичні ділянки, а також краї та кінці листків досить часто згортаються.
Магній. В зв’язку з тим, що магній входить до складу хлорофілу, першою ознакою його нестачі є інтенсивне пожовтіння паренхіми листків, і в першу чергу це спостерігається між прожилками.
Сірка. Симптоми схожі на азотне голодування, однак на відміну від азоту ці ознаки проявляються перш за все на молодих листках.
Кальцій. Нестача цього елемента призводить в першу чергу до пошкодження та відмирання меристематичних зон стебла, коріння і листків. Характерними ознаками нестачі кальція є вкорочене коріння бурого забарвлення, дрібно скручене листя та огрубіння стінок клітин.
Залізо. Нестача заліза викликає інтенсивний хлороз листків і, в першу чергу, молодих. Характерною ознакою є те, що хлороз проявляється між прожилками листків (жовта поверхня листових пластинок покрита сіткою зелених жилок).
Марганець. Нестача марганцю проявляється на листках у вигляді жовтих та некротичних плям – точковий хлороз листя.
Мідь. За нестачі міді кінчики листків біліють та відмирають, після чого руйнується хлорофіл на краях листових пластинок. Листки втрачають тургор. З’являється суховершинність.
Цинк. Нестача цинку призводить до зменшення розмірів листків, їх деформації та хлорозу. Характерним є також вкорочення міжвузля та розетковість.
Бор. За нестачі бору відмирають точки росту, зупиняється ріст пагонів та коренів, листові пластинки потовщуються, скручуються, стають ламкими, квіти не утворюються.
Молібден. За нестачі цього елемента краї листків набирають сіруватого, а пізніше коричневого забарвлення, втрачають тургор, після чого тканини листків відмирають і залишаються лише жилки у вигляді батогів.
3.2. Грунтовий розчин та його властивості.
Мінеральні речовини, що знаходяться в грунтовому розчині, зазвичай не перевущують 0,2% його об’єму, однак це не заважає рослинам отримувати з нього основну масу мінеральних речовин. Тому властивості грунтового розчину надзвичайно важливі для мінерального живлення рослин. До таких властивостей у першу чергу належать:
▪ концентрація грунтового розчину, тобто кількість мінеральних речовин, що залежить від природної родючості грунту, а також від внесених мінеральних добрив – їх дози, рівномірності внесення та режиму опадів.
Природно, що концентрація грунтового розчину підвищується за збільшення дози мінеральних добрив та в суху погоду. Для концентрації грунтового розчину найважливіше, щоб його осмотичний потенціал не перевищував осмотичного потенціалу кореневих клітин. В іншому випадку клітини коренів будуть віддавати воду в грунт і через надмірне висихання розпочнеться їх відмирання;
▪ кислотність грунтового розчину – оцінюється величиною рН. Концентрація в грунті іонів Н+ чинить великий вплив на мінеральне живлення рослин. Загалом на кислих грунтах краще поглинаються аніони (тому що іони водню з ними не конкурують), а з лужних грунтів краще поглинаються катіони. На кислих грунтах утруднюється поглинання в першу чергу кальцію, магнію, калію і частково фосфору, зате в них спостерігається надлишок іонів алюмінію і мангану, які за високих концентрацій спричиняють токсичну дію на рослини. На лужних грунтах створюються перешкоди для поглинання міді, цинку, заліза та марганцю;
▪ температура грунтового розчину – впливає на швидкість поглинання мінеральних речовин. За підвищення температури поглинання мінеральних речовин зростає.
Наприклад, за температури +320С із грунтового розчину поглинається у три рази більше іонів фосфору, ніж за температури +200С. Однак у разі підвищення температури до +400С поглинання всіх іонів різко знижується. За зниження температури нижче оптимальної спостерігається погіршення поглинання іонів, але для різних елементів по-різному. Ряд стійкості основних мінеральних елементів до зниженої температури має такий вигляд: фосфор-нітрати-хлор-калій-кальцій-магній-амоній. Останні члени цього ряду поглинаються з холодних грунтів майже так само, як і з теплих;
▪ буферність грунтового розчину, тобто його здатність зберігати значення рН за внесення в нього кислих або лужних сполук. Ця властивість дуже важлива, оскільки дозволяє певною мірою використовувати в якості добрив кислі або лужні солі. Буферність грунтового розчину визначається складом твердої фази, наявністю карбонатів та колоїдів. Вона проявляється сильніше у грунтах з високою ємністю поглинання, а також в умовах, коли в складі поглинутих катіонів переважають основи (складні речовини утворені катіоном металу (або катіоном NH4+) та однією або декількома гідроксильними групами OH- (наприклад, NH4OH = NH4+ + OH-).
3.3. Обмінна адсорбція.
Обмінна адсорбція – це активний фізіологічний процес, що відбувається в кілька етапів. Насамперед слід підкреслити, що мінеральні речовини поглинаються рослинами лише у вигляді іонів, тому для початку необхідно, щоб ті чи інші солі в грунтовому розчині піддалися електролітичній дисоціації.
Відомо, що мембрани живих клітин мають ділянки з різними електричними зарядами – позитивними або негативними.
Білково-ліпідні мембрани містять білки-переносники, що роблять так зване фліп-флоп перескакування із зовнішньої на внутрішню поверхню мембрани і назад із частотою приблизно 10 тисяч разів на хвилину. За рахунок фліп-флоп перескакувань білків
відбувається перенесення адсорбованих іонів через мембрану всередину клітини. Цей процес має обмінний характер. За перенесення в клітину катіона білки-переносники виносять на зовнішню поверхню клітини іони Н+, а за поглинання аніонів виносять карбонат-аніони НСО3–. Таким чином, на цій фазі процесу відбувається обмін іонів.
Необхідний для поглинання мінеральних речовин фонд обмінних іонів Н+ і НСО3– утворюється під час дихання клітин коренів, коли органічні речовини, що надходять з листків, окислюються киснем повітря з утворення вугільної кислоти (H2CO3). Остання дисоціює, даючи в кінцевому результаті необхідні для обміну Н+ і НСО3– іони.
Питання для самоконтролю
1. Що таке буферність грунтового розчину?
2. Яким чином кислотність грунтового розчину впливає на мінеральне живлення рослин?
3. Що таке процес обмінної адсорбції та які мінеральні елементи забезпечують її проведення?
4. Які основні ознаки азотного голодування рослин?