Растения характеризуются двумя основными способами питания:
- Первый тип — воздушное питание, или фотосинтез: листья растений, поглощая из воздуха углекислый газ и квант света, а из почвы воду, синтезируют глюкозу и другие органические соединения. Именно за счет этого типа питания создастся вся огромная масса растений на земном шаре.
- Второй тип — почвенное, или минеральное питание: корни растений извлекают из почвы воду и минеральные вещества.
Содержание макро и микроэлементов в тканях растений
Содержание различных элементов в растении неодинаково. По этому показателю их можно разделить на три группы.
- Больше всего в растении макроэлементов. Это азот (N), фосфор (Р), калий (К), сера (S), кальций (Са), магний (Mg) и некоторые другие.
- Значительно меньше концентрация микроэлементов, марганца (Мn), меди (Си), кобальта (Со), молибдена (Мо), бора (В), цинка (Zn). Тем не менее они играют очень важную роль в обмене веществ растений.
- Совсем ничтожно содержание в растениях ультра-микро-элементов, золота, серебра, радиоактивных элементов.
Для комнатных растений одним из факторов, ограничивающих рост и цветение, может стать недостаток элементов минерального питания.
Количество почвы в горшках не слишком велико, а корневая система многих растений поверхностная. Поэтому цветовод оказывается перед выбором: либо соответствующий горшок с довольно небольшим объемом почвы (не забудьте также про дренаж, который уменьшает «полезный объем»), либо горшок большего размера, но тогда появляется опасность закисания почвы, к тому же для размещения растений потребуется больше места.
Поэтому одной из главнейших забот является создание и поддержание оптимального режима минерального питания.
Основные питательные элементы и функции, которые они выполняют
Многие элементы выполняют в растении особые, только им присущие функции.
Азот, входит в состав молекул, которые определяют существование всех живых организмов, белков и нуклеиновых кислот. Для растений особенно важно то, что он участвует в образовании зеленого пигмента листа (хлорофилла) и особых соединений, контролирующих интенсивность роста.
При подборе готовых смесей удобрений следует учитывать, что при избытке азота растения будут формировать большую вегетативную массу, но у них задержится цветение. Поэтому для декоративно-лиственных видов можно рекомендовать удобрения с повышенным содержанием азота, а для красивоцветущих его концентрацию уменьшают.
Фосфор, количество которого в почве, по сравнению с азотом, значительно меньше. Соединения его трудно растворимы в воде и поэтому менее доступны для растений, хотя, с другой стороны, уменьшается опасность вымывания их из почвы при поливах.
Совершенно особая роль принадлежит фосфору в энергетике клетки. Основная молекула, носитель энергии в клетке ДТФ, накапливает и передает энергию именно благодаря фосфору. Он входит также в состав нуклеиновых кислот, некоторых белков. Соединяясь с жирами, он обеспечивает стабильное соединение белков и жиров в пограничных слоях клетки — мембранах. Фосфор стимулирует цветение растений.
Калий также один из основных элементов питания растений. Его запасы в почве на порядок выше, чем сумма фосфора и азота.nКалий, в отличие от азота и фосфора, не входит в сколько-нибудь заметных количествах в органическое вещество клетки. В основном он определяет физико-химические свойства клетки, влияет на скорость протекания в ней биохимических реакций, играет важнейшую роль в поступлении воды в клетку и ее передвижении по растению.
Один из главных физиологических процессов в растении, это фотосинтез. Роль калия в нем трудно переоценить. Он ускоряет образование крахмала и его передвижение, регулирует работу устьиц, через которые в растение попадает углекислый газ. В присутствии калия повышается устойчивость растений к повреждающим факторам среды: пониженным температурам, сухости воздуха и почвы, заражению грибами и вирусами. Калий особенно необходим в период цветения. Он положительно влияет на количество формирующихся цветков и соцветий.
Сера входит в состав молекул белка. Они могут осуществлять свои функции, только находясь в строго определенной форме. Именно аминокислоты, содержащие серу, определяют необходимую структуру белковой молекулы. Сера участвует в построении многих ароматических веществ. Некоторые из них обладают антимикробным и антибактериальным действием.
Входит сера и в состав некоторых витаминов. Сера в достаточных количествах находится в качестве сопутствующего элемента в других видах удобрений, в частности азотных и калийных, поэтому нет нужды вносить ее специально.
Кальций стабилизирует многие внутриклеточные структуры. Соседние клетки объединяются в единое целое благодаря соединениям кальция. Он необходим для работы корневой системы.
В отличие от азота, фосфора и калия, которые легко передвигаются по растению и при недостатке в почве могут перемещаться в молодые побеги и листья, кальций прочно закреплен в клетке, и при его недостатке первыми страдают именно самые важные молодые органы растения.
Кальций уменьшает кислотность почвы, поэтому для видов, которые не выносят подщелоченных почв, его надо вносить с большой осторожностью.
Магний входит в состав хлорофилла и принимает активное участие в процессе фотосинтеза, обеспечивая поглощение света листом. Не менее важна его роль как активатора обменных процессов в клетке. Наряду с кальцием он является одним из стабилизаторов клеточных структур. Оказывает благоприятное действие на формирование генеративных органов, т. е. цветков и соцветий.
Железо непосредственно в состав молекулы хлорофилла не входит, однако необходимо для его синтеза. Именно поэтому при недостатке железа наблюдается пожелтение листьев, так называемый «железный хлороз». Очень важная роль принадлежит железу в энергетических процессах, таких как дыхание и фотосинтез.
Микроэлементы, как активные участники обмена веществ
Бор абсолютно необходим для нормального роста растений. На кончиках побегов и корней есть особые группы клеток, которые делятся на протяжении всей жизни растения. Они называются точками роста. Их работу регулирует наряду с другими факторами и бор.
Если в почве не хватает бора, он не может переместиться в точки роста из других органов, поэтому рост растений сразу замедляется.
Марганец принимает участие в процессе фотосинтеза как при усвоении углекислого газа, так и при выделении кислорода. Растения поглощают только определенные формы азота, поэтому должно произойти превращение малополезных форм в те, которые усваивает растение. В этих превращениях принимают участие марганец, железо и особенно активно молибден.
Марганец также поддерживает оптимальное соотношение элементов питания в корневой системе.
О роли молибдена в азотном обмене уже было сказано. Он также способствует накоплению витамина С, который необходим растениям н меньше, чем человеку. Определенная роль принадлежит молибдену в регуляции деления клеток.
Медь участвует в преобразовании энергии в клетке. Косвенным образом регулирует рост растений, повышает их устойчивость к колебаниям температуры и некоторым заболеваниям.
Цинк обеспечивает нормальное использование растениями углекислоты в процессе фотосинтеза, стимулирует образование веществ, усиливающих интенсивность роста, оказывает существенное влияние на усвоение, передвижение и превращение фосфора в растениях.
Признаки, по которым можно определить недостаток отдельных элементов
В случае недостатка или отсутствия отдельных элементов в почве или перехода их в недоступное для растений состояние нарушается нормальный ход жизнедеятельности, снижается интенсивность роста, нарушается развитие, например затормаживается цветение, уменьшается количество и снижается качество семян.
Визуальная диагностика, т. е. определение по внешнему виду растения, какого элемента ему недостает, обеспечивает раннюю коррекцию условий минерального питания.
Азот(N). Листья и стебли приобретают светло-зеленую или лимонно-желтую окраску. Первыми теряют нормальную окраску старые листья, т. к. азот легко передвигается по растению и при его недостатке в почве идет отток из старых органов в молодые. При длительном отсутствии азота в почве на листьях появляется темно-коричневая кайма, края заворачиваются, т. е. проявляется картина «ожога», после чего листья опадают. Наблюдается торможение роста растений.
Фосфор(P). Листья и стебли приобретают темно-зеленую окраску, иногда с фиолетовым или багровым оттенком. Задерживается цветение и позднее созревают семена. Признаки сначала проявляются на нижних (старых) листьях.
Фосфор может находиться в почве в достаточном количестве, но закрепляться в недоступной для растений форме. Такое явление наблюдается при избытке в почве кальция, магния, цинка.
Калий(K). На листьях появляется «крапчатость»: мелкие темные пятна отмерших тканей рассеяны по листовой пластинке. Первые признаки голодания отмечаются на верхушках и по краям старых листьев. Рост листовой пластинки неоднороден, лист становится морщинистым и может приобрести форму чаши. Края листа темнеют и заворачиваются, как при ожоге. Иногда листья приобретают бронзовую окраску. Повышается восприимчивость к болезням.
Магний(Mg). Наиболее типичен хлороз, т. е. осветление листовой пластинки. Начинается обесцвечивание с краев листа и захватывает межжилковое пространство. Формируется так называемый «мраморный» хлороз. Обесцвечивание бывает настолько сильным, что листья становятся почти белыми. Иногда на листьях появляются чередующиеся белые и светло-жёлтые полосы на зеленом фоне. Листья могут опадать.
Кальций(Ca). Признаки голодания проявляются сначала на молодых листьях, т. к. этот элемент прочно закреплен в клетках и плохо передвигается по растению. Молодые листья приобретают темно-зеленый цвет, скручиваются и отмирают. Отмирают также и молодые почки, как верхушечные, так и боковые. Края листа сморщиваются. Корни ослизняются.
Железо(Fe). Наиболее типична картина хлороза, пожелтение молодых листьев. В отличие от других видов хлороза «железный» более равномерный и охватывает всю листовую пластинку.
Хлороз не всегда определяется недостатком железа в почве. Оно может быть в связанном состоянии, особенно если имеется избыток магния или углекислых солей кальция, натрия и калия.
Сера(S). В отсутствии серы все растение приобретает светло-зеленую окраску, жилки становятся желтыми. Иногда наблюдается «ожог», но в отличие от случаев недостатка азота листья остаются на растении.
Марганец(Mn). При недостатке марганца хлороз проявляется между жилками, а сами жилки становятся темно-зелеными, пятнистость охватывает весь лист.
Бор(B). Несмотря на то, что в растениях не обнаружены органические соединения, в состав которых входит бор, его недостаток очень серьезно нарушает многие физиологические процессы. Затормаживается рост, отмирают молодые почки. Лист осветляется в основании. Понижается устойчивость растений по отношению к грибам, бактериям, вирусам.
Недостаток или избыток других питательных элементов: Медь(Cu), Цинк(Zn), Хлор(Cl), Молибден(Mb)
Материалы из книги: «Экзотические комнатные растения».
Автор: Кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники РГУ © Гарнизоненко Т.С., 2002 год.
