Qual è l'alimentazione minerale delle piante: tipi di fertilizzanti e le loro raccomandazioni per l'uso. Nutrizione minerale

Nutrizione di piante minerali

L'organismo è in unità con l'habitat, da cui riceve l'energia e i substrati necessari per la sua attività vitale per costruire e aggiornare dinamicamente le sue strutture biologiche. Questo manuale discute la forma degli elementi chimici nell'ambiente di una pianta e le modalità e le modalità del loro ingresso nel corpo della pianta. Impianti di nutrizione minerale - è il processo di assimilazione degli ioni sali minerali dall'ambiente esterno, necessari per il normale funzionamento dell'organismo vegetale.

Gli elementi della nutrizione minerale delle piante includono principalmente i macronutrienti N, P, S, K, Ca, Mg, così come gli oligoelementi (Fe, B, Cu, Zn, Mn, ecc.). Questo elenco di elementi non contiene ossigeno, carbonio o idrogeno. Ciò è dovuto al fatto che il carbonio viene fornito in quantità sufficienti dal pool atmosferico sotto forma di anidride carbonica - CO2, mentre l'idrogeno entra nel corpo della pianta a causa della decomposizione dell'acqua, mentre l'ossigeno rilasciato viene rilasciato nell'ambiente. Disturbi nutrizionali minerali. consiste di assorbimento sostanze minerali  sotto forma di ioni, il loro movimento attraverso la pianta e l'inclusione nel metabolismo . Gli organismi unicellulari e le piante acquatiche assorbono gli ioni in tutta la superficie e le piante terrestri più alte assorbono le cellule radicolari superficiali, principalmente i peli radicali sopra menzionati.

Gli ioni vengono prima adsorbiti sulle membrane cellulari, quindi penetrano nel citoplasma attraverso la membrana delle lipoproteine ​​circostanti - la membrana plasmatica. I cationi (ad eccezione di K +) penetrano passivamente nella membrana, per diffusione, anioni e K + (a basse concentrazioni) - attivamente, usando "pompe ioniche" molecolari che trasportano gli ioni con dispendio energetico. La velocità del trasporto di ioni attivi dipende dalla fornitura di cellule con carboidrati e dall'intensità della respirazione, il tasso di assorbimento passivo dipende dalla permeabilità delle membrane biologiche, dalla differenza nelle concentrazioni e dai potenziali elettrici tra il mezzo e la cellula. La permeabilità della membrana per diversi ioni varia. Quindi, per il catione di K +, è 100 volte più alto di Na + e 500 volte più alto di quello degli anioni.

Gli ioni assorbiti si spostano da una cellula all'altra attraverso i ponti citoplasmatici che li connettono: i plasmodesses. Le piante più alte nella radice e nello stelo hanno uno speciale sistema vascolare per il trasporto di sostanze minerali e dei loro composti organici (la cui sintesi si verifica parzialmente alla radice) nelle foglie. Man mano che le foglie inferiori invecchiano, alcuni minerali fluiscono da loro verso gli organi vegetali in crescita, dove possono essere riutilizzati.

Ogni elemento della nutrizione minerale delle piante svolge un certo ruolo nel metabolismo e non può essere completamente sostituito da un altro elemento. L'azoto è parte delle proteine ​​- le principali sostanze del citoplasma, così come nella composizione di ammidi, acidi nucleici, ormoni, alcaloidi, vitamine (B 1, B 2, B 6, PP) e clorofilla. L'azoto viene assorbito sotto forma di anione NO - 3 (nitrato) e NH + 4 cation (ammonio), che si formano durante la decomposizione della lettiera da parte di microrganismi del suolo.

L'azoto molecolare (N 2), che è il principale costituente dell'aria (79%), può essere assimilato solo da alcune specie vegetali inferiori. . I nitrati sono ridotti all'ammonio dall'enzima nitrato reduttasi. L'ammonio si combina con gli acidi organici per formare amminoacidi, che vengono poi incorporati nelle proteine.

Il fosforo fa parte delle nucleoproteine ​​del nucleo cellulare, i fosfolipidi membrane cellulari, fosfatidi e esteri fosfatici di zuccheri. Particolarmente importante è la partecipazione del fosforo alla fotofosforilazione, in cui l'energia solare, accumulata sotto forma di legami adenosina trifosfato (ATP) ricchi di energia, viene utilizzata per assorbire CO2 dall'aria e formare materia organica. Sotto forma di legami macroergici, l'ATP immagazzina anche l'energia rilasciata durante la respirazione a causa dell'ossidazione delle sostanze organiche. ,   formato nel processo di fotosintesi .

Il fosforo è assorbito sotto forma di un anione di acido ortofosforico (PO 3-4 o fosfato) ed è incluso in centesimi di secondo in composti organici in una forma immutata. Tuttavia, le piante contengono sempre molto fosfato inorganico (il suo significato fisiologico non è chiaro).

Lo zolfo, come l'azoto, fa parte di tutte le proteine, così come i peptidi (glutatione), alcuni amminoacidi (cistina, cisteina, metionina) e gli oli essenziali. Lo zolfo viene assorbito dalle piante sotto forma di anione (SO 2-4 o solfato), che viene ridotto nelle cellule per formare gruppi di disolfuro (-S-S-) e solfidrile (-SH) (questi ultimi formano legami che fissano la configurazione della macromolecola proteica). Di norma, lo zolfo non è un elemento carente per le piante che non hanno bisogno di nutrirsi con composti dello zolfo.

Il potassio viene assorbito nella forma del catione K + e rimane nella cellula nella stessa forma, senza formare composti organici forti. Inserisce solo deboli interazioni di adsorbimento con proteine ​​e reazioni di scambio con acidi organici. In contrasto con N, P e S, direttamente coinvolti nella creazione del materiale organico della cellula vegetale, il potassio non è nel senso pieno dell'elemento nutritivo. Aumenta la capacità di ritenzione idrica del citoplasma, l'intensità della fotosintesi, il flusso degli assimilati, partecipa al funzionamento degli stomi, ecc.

Calcio e magnesio vengono assorbiti sotto forma di cationi bivalenti: Ca 2+ e Mg 2+. La funzione principale di Ca è di stabilizzare le strutture cellulari. Gli ioni di Ca 2+ ("ponti di calcio") legano insieme le molecole lipidiche, assicurando la loro disposizione ordinata nelle membrane cellulari. I composti del calcio con sostanze pectiniche incollano insieme i gusci delle cellule vicine. A differenza di altri elementi della nutrizione minerale delle piante, Ca in una pianta ha scarsa mobilità. Non viene praticamente riutilizzato e si accumula negli organi di invecchiamento. Ca è necessario per mantenere la struttura del ribosoma. ,   in cui avviene la sintesi proteica. Il Mg fa parte della clorofilla, attiva gli enzimi che trasferiscono il fosfato dall'ATP a una molecola di zucchero. Il ferro fa parte di un certo numero di enzimi, compreso quello respiratorio (citocromo) .   Partecipa alla sintesi della clorofilla, sebbene non sia inclusa nella sua composizione. È anche possibile la nutrizione minerale delle piante attraverso le foglie.

Insieme alla nutrizione dell'aria (fotosintesi), la nutrizione minerale delle piante costituisce un unico processo di metabolismo tra la pianta e l'ambiente. Colpisce tutti i processi fisiologici (respirazione, crescita, sviluppo, fotosintesi, regime idrico, ecc.) E, a sua volta, dipende da loro. Pertanto, uno dei mezzi più efficaci per gestire la produttività delle piante coltivate è regolare la nutrizione minerale delle piante, mantenendola in modo ottimale. Questo di solito è fatto con fertilizzante.

  Il ruolo dell'azoto nella nutrizione delle piante

In un organismo vivente, l'azoto è uno dei principali elementi biogenici che costituiscono le sostanze più importanti delle cellule viventi - proteine ​​e acidi nucleici. Tuttavia, la quantità di azoto nel corpo è relativamente piccola - da 1 a 3% dal peso a secco. Il contenuto relativo di azoto nella roccia madre - il pool principale di questo elemento - l'atmosfera - è insignificante. Solo alcuni microrganismi e alghe blu-verdi sono in grado di assorbire azoto molecolare nell'atmosfera.Le riserve significative di azoto sono concentrate nel suolo sotto forma di vari minerali (sali di ammonio, nitrati) e composti organici (azoto di proteine, acidi nucleici e loro prodotti di decomposizione, cioè non proprio resti decomposti di piante e animali).

Le piante assorbono l'azoto dal terreno sotto forma di composti inorganici e alcuni composti organici. In condizioni naturali, i microrganismi del suolo (ammonificatori), che mineralizzano l'azoto organico del suolo ai sali di ammonio, sono di grande importanza per la nutrizione delle piante. L'azoto nitrato nel terreno si forma come risultato dell'attività vitale del SN Vinogradsky SN-1890, che ha aperto i batteri nitruranti e ammoniacale. Parte dell'azoto nitrato assorbito da microrganismi e piante viene persa, trasformandosi in azoto molecolare sotto l'influenza di batteri denitrificanti.

Piante e microrganismi possono assorbire sia l'ammonio che l'azoto nitrico, riducendoli a ammoniaca e sali di ammonio. I microrganismi e le piante convertono attivamente l'azoto inorganico di ammonio in composti organici dell'azoto - ammidi (asparagina e glutammina) e amminoacidi.

Come hanno mostrato D.N. Pryanishnikov e V.S. Butkevich, l'azoto nelle piante viene immagazzinato e trasportato sotto forma di asparagina e glutammina. La formazione di queste ammidi neutralizza l'ammoniaca, le cui alte concentrazioni sono tossiche non solo per gli animali ma anche per le piante. Le ammidi si trovano in molte proteine, sia nei microrganismi e nelle piante, sia negli animali. Glutammina e asparagina sono sintetizzate dall'amminamento enzimatico degli acidi glutammico e aspartico non solo nei microrganismi e nelle piante, ma anche entro certi limiti negli animali.

La sintesi degli amminoacidi avviene per amminazione riduttiva di un certo numero di acidi aldeidici e chetoacidi, derivanti dall'ossidazione dei carboidrati (V. L. Kretovich), o dalla riorganizzazione enzimatica (A. E. Braunshteyn e M. G. Kritzman, 1937). I prodotti finali dell'assorbimento di ammoniaca da parte di microrganismi e piante sono proteine ​​che costituiscono il protoplasma e il nucleo cellulare, oltre a depositarsi sotto forma di proteine ​​di conservazione.

Animali ed esseri umani possono solo sintetizzare amminoacidi in misura limitata. Non possono sintetizzare 8 aminoacidi essenziali (valina, isoleucina, leucina, fenilalanina, triptofano, metionina, treonina, lisina) e quindi per loro la principale fonte di azoto sono le proteine ​​consumate dal cibo, cioè, in definitiva, le proteine piante e microrganismi.

Le proteine ​​di tutti gli organismi subiscono una decomposizione enzimatica, i cui prodotti finali sono aminoacidi. Nella fase successiva, a seguito della deaminazione, l'azoto organico degli amminoacidi viene nuovamente convertito in azoto ammonico inorganico. Nei microrganismi e specialmente nelle piante, l'azoto di ammonio può essere utilizzato per la nuova sintesi di ammidi e amminoacidi. Negli animali, la neutralizzazione dell'ammoniaca derivante dalla scomposizione delle proteine ​​e degli acidi nucleici viene effettuata mediante la sintesi dell'acido urico (nei rettili e negli uccelli) o dell'urea (nei mammiferi, compreso l'uomo), che vengono quindi rimossi dall'organismo.

Dal punto di vista del metabolismo dell'azoto di una pianta, da un lato, sia gli animali che gli esseri umani, d'altra parte, sono diversi in quanto gli animali utilizzano solo l'ammoniaca debole - la maggior parte viene eliminata dal corpo; nelle piante, lo scambio di azoto è "chiuso" - l'azoto che entra nella pianta ritorna al suolo solo con la pianta stessa.

Conversioni di azoto nel terreno

I composti organici contenenti azoto che si formano nelle piante attraverso catene trofiche entrano nel corpo degli eterotrofi, così come nel terreno come lettiera, dopo la morte di piante e animali. Nel terreno subiscono la decomposizione con la partecipazione di saprofagi, vengono mineralizzati e quindi utilizzati da altre piante. La decomposizione del collegamento finale sono organismi - ammonitori, che formano ammoniaca (NH 3). L'ammoniaca è inclusa nelle reazioni di nitrificazione, cioè la formazione di nitriti e la loro conversione in nitrati. Pertanto, il ciclo del ciclo dell'azoto nel terreno viene mantenuto costantemente.

Allo stesso tempo, una parte dell'azoto viene restituita all'atmosfera a causa dell'attività dei batteri - denitrificatori, che decompongono i nitrati in azoto molecolare (N 2). Come conseguenza della denitrificazione batterica, fino a 50-60 kg di azoto evaporano ogni anno da 1 ha di terreno.

La composizione della sostanza secca del contenuto di azoto delle piante non è molto grande, dall'1 al 3%. Tuttavia, l'azoto è parte di proteine ​​e acidi nucleici - i principali biopolimeri della cellula, senza i quali la vita è impossibile. Nel suolo, l'azoto legato è rappresentato da quattro tipi di composti: sali di ammonio azotato (NH 4 +); azoto nitrico (NO 3 -); azoto organico di proteine ​​e acidi nucleici sotto forma di residui di decomposizione di piante e animali, nonché i loro prodotti di clivaggio - amminoacidi, peptidi, ammine e ammidi, nonché azoto di humus. È noto che le forme inorganiche di azoto - ammonio e azoto nitrico, sono molto meglio assorbite dalle piante rispetto ai suoi composti organici. Le eccezioni sono sostanze dalle quali l'azoto di ammonio - urea, asparagina e glutammina - si separano facilmente. Sono i microrganismi del suolo che mineralizzano l'azoto organico del suolo, trasformandolo in ammoniaca - il composto originale che le piante attaccano ai carboidrati e formano amminoacidi e proteine.

  Ciclo di azoto

La direzione generale del ciclo dell'azoto biogeochimico sul pianeta è il suo accumulo in forma molecolare N 2 nell'atmosfera, circa il 78%. Ma la materia vivente e il terreno contrastano questa tendenza. La biosfera contiene circa 150 miliardi di tonnellate di azoto, legato nei composti organici della copertura del suolo - 1,5 · 10 11 tonnellate, nella biomassa delle piante - 1,1 · 10 9 tonnellate e biomassa animale - 6,1 · 10 7 tonnellate.

L'azoto è parte di molti composti organici, in particolare delle proteine. Nella molecola proteica forma forti legami di ammide con carbonio o si combina con l'idrogeno, essendo presente come ammina o gruppi ammidici. La formazione di legami ammidici (peptidi) (C-N-bonds) è il principale meccanismo per la sintesi di molecole proteiche e peptidi, che costituiscono l'essenza di tutta la vita sulla Terra.

Lo schema che riflette il ciclo dell'azoto è mostrato nella Figura 15.

Figura 15 - Diagramma del ciclo dell'azoto. Le fasi principali sono evidenziate e vengono fornite stime della quantità di azoto che partecipa ai flussi principali. Numeri tra parentesi - teragrammi (Tr = 10 6 tonnellate) all'anno (secondo Y. Odumu, 1986)

La fonte di azoto per gli autotrofi sono i nitrati (sali di acido nitrico HNO 3), nonché l'azoto molecolare atmosferico. L'azoto nitrico attraverso il sistema radicale delle piante entra nei percorsi delle foglie, dove viene utilizzato per la sintesi delle proteine ​​vegetali.

Il secondo modo in cui l'azoto entra nel corpo è la fissazione diretta dell'azoto dall'atmosfera. Questo fenomeno è completamente unico e caratteristico dei procarioti - microrganismi privi di nucleare. Fino al 1950 erano noti solo tre taxon di microrganismi in grado di legare l'azoto atmosferico:

Batteri della vita libera dei generi Azotobacter e Clostridium;

Batteri noduli simbionti del genere Rhizobium

Le alghe blu-verdi (cianobatteri) dei generi Anabaena, Nostoc, così come altri membri dell'ordine Nostocales.

Poi sono stati scoperti altri tipi di organismi capaci di fissare l'azoto dall'atmosfera; batteri viola del genere Rhodospirilum, così come batteri del suolo vicino a Pseudomonas, actinomiceti da noduli di radice di ontano (Alnus, Ceanothus, Myrika e altri). È stato anche stabilito che le alghe blu-verdi del genere Anabaena (bisogna sottolineare che queste alghe hanno la capacità di nutrirsi eterotrofi e avere altri segni che consentono di classificarle con uguale successo anche ai batteri) possono essere funghi simbionti, muschi, felci e persino semi le piante e la capacità di fissare l'azoto è vantaggiosa per entrambi i partecipanti. Questa capacità è la ragione per cui durante la crescita di riso e legumi nello stesso campo per diversi anni, è possibile ottenere buoni rendimenti senza applicare fertilizzanti azotati.

Il meccanismo biochimico di fissazione diretta dell'azoto atmosferico viene effettuato con la partecipazione dell'enzima nitrogenasi, che catalizza la scissione della molecola di azoto (N 2). Questo processo richiede un notevole dispendio di energia per rompere il triplo legame nella molecola di azoto. La reazione avviene con la partecipazione di una molecola d'acqua, che si traduce nella formazione di ammoniaca (NH 3), ad esempio, in noduli di legumi Per fissare I g di azoto, i batteri consumano circa 10 g di glucosio (circa 40 kcal) sintetizzati durante la fotosintesi, vale a dire. è solo il 10%, questo processo verrà discusso più dettagliatamente in seguito.

L'esempio fornito illustra anche i benefici della simbiosi come strategia di "collaborazione" che promuove la sopravvivenza. Non è difficile arrivare all'idea della prospettiva di allevare tali varietà di colture agricole, che, usando la simbiosi con i microrganismi che fissano l'azoto, darebbero buone rese senza l'uso di fertilizzanti.

La sospensione del ciclo dell'azoto può verificarsi a causa del suo accumulo nei sedimenti oceanici profondi. Allo stesso tempo, l'azoto è spento dal circuito per diversi milioni di anni. Le perdite sono compensate dal flusso di gas di azoto durante le eruzioni vulcaniche. Y. Odum ritiene che le eruzioni vulcaniche siano utili in questo senso, e se "bloccando tutti i vulcani sulla Terra, allora più persone potrebbero morire di fame rispetto a quelle che oggi subiscono le eruzioni".

Il ciclo dell'azoto è un esempio di un ciclo ben tamponato di sostanze gassose. È un fattore importante che limita o controlla il numero di organismi. Il ciclo dell'azoto è studiato in modo sufficientemente dettagliato. È noto, in particolare, che su 10 9 tonnellate di azoto, che vengono annualmente assorbite nella biosfera, circa l'80% ritorna alla circolazione dalla terra e dall'acqua, e solo il 20% della quantità richiesta è "nuovo" di azoto proveniente dall'atmosfera con pioggia e il risultato della fissazione dell'azoto. Al contrario, dall'azoto che entra nei campi con fertilizzanti, una parte molto piccola viene riutilizzata; gran parte di essa viene persa con il raccolto raccolto a causa della rimozione dell'acqua e della denitrificazione.

Nelle biogeocenosi naturali, a causa dei componenti di equilibrio della fitocenosi, si forma un equilibrio di azoto zero. È fornito da processi quali la decomposizione di residui vegetali e di humus, la sintesi di sostanze organiche de novo, l'ammonificazione, la denitrificazione, la fissazione dell'azoto.

Nelle agrocenosi, quando l'equilibrio biologico è fortemente disturbato in un ecosistema, la situazione è completamente diversa: dopo l'aratura delle terre vergini, la fissazione dell'azoto diminuisce e si sviluppa un bilancio negativo dell'azoto. L'agricoltura in Siberia, dove la monocoltura del grano senza fertilizzante è spesso coltivata in vecchie agrocenosi, mostra un bilancio azotato positivo. Il fatto che il raccolto in questi anni raggiunga 20 centesimi per ettaro negli anni favorevoli dimostra che qui si verifica la fissazione dell'azoto attivo, compensando parzialmente la perdita di azoto dovuta al raccolto e alla denitrificazione.

Il ruolo del fosforo nella nutrizione delle piante

Il fosforo è un elemento essenziale della nutrizione delle piante. È una parte degli acidi nucleici, delle membrane, dei fosfolipidi. Il fosforo è un elemento del sistema energetico, fa parte di composti ad alta energia. Come la sostanza di stoccaggio è depositata nei semi delle piante. Se la nutrizione minerale manca di fosforo, allora l'attività di fotosintesi, respirazione, diminuisce, poiché la sintesi della clorofilla è disturbata.

È stato a lungo osservato che nei primi periodi di crescita le colture assorbono i fosfati più intensamente che in quelli successivi. La fame di fosforo delle piante nel primo periodo di crescita impone un così lungo effetto depressivo che non può essere completamente superata nemmeno con una normale alimentazione successiva. Inoltre, tali colture affamate all'inizio dello sviluppo reagiscono negativamente a un'abbondante nutrizione di fosfati in futuro.

Il problema del fosforo si pone tra i più acuti in agricoltura. Ciò è spiegato da due ragioni principali: la carenza di riserve geologiche di questo elemento e il suo legame rapido e deciso nel terreno quando applicato con fertilizzanti. È per questo motivo che la digeribilità dei fertilizzanti al fosforo da parte delle piante agricole non supera il 25% e la sua quantità schiacciante viene fissata dal suolo, trasformandosi in fosfati difficili da raggiungere per le piante. .

Le riserve lorde di fosforo nei terreni sono piuttosto significative. I terreni coltivati ​​possono contenere da 10 a 20 e anche 30 tonnellate di questo elemento per ettaro di strato arabile. Tuttavia, è in una forma insolubile in acqua che non è prontamente disponibile per le piante. La principale fonte di fosforo per le piante in condizioni naturali sono i sali dell'acido ortofosforico.

L'acido ortofosforico tribasico può dissociarsi per formare tre anioni: H 2 PO 4 -, HPO 4 2 - e PO 4 3 -. In condizioni di una reazione debolmente acida del terreno in cui le piante sono più spesso coltivate, la prima è la più comune, ma è anche rappresentato il secondo degli ioni elencati.

Tutti i sali di cationi monovalenti (NH 4 +, Na +, K +) e acido ortofosforico presenti nel terreno sono ben solubili in acqua e sono facilmente assorbiti dalle colture agricole. Sali di cationi monovalenti e acido metafosforico sono anche solubili. I fosfati dei cationi bivalenti (Ca 2+, Mg 2+) sono solubili in acqua solo nel primo stadio di sostituzione in acido ortofosforico e scarsamente solubili anche in questa sostituzione in acido metafosforico.

I sali disostituiti di cationi bivalenti e in acido ortofosforico sono insolubili in acqua, ma solubili in acidi deboli, anche organici, rilasciati dalle radici nel terreno e microrganismi che compaiono in esso nel processo di attività vitale. Per questi motivi, i sali disostituiti dei cationi dell'acido ortofosforico bivalente sono un'importante fonte di fosforo digeribile per le piante.

I fosfati trisostituiti di cationi bivalenti dalla maggior parte delle piante agricole sono molto più difficili da digerire, poiché questi sali si distinguono per insolubilità in acqua e solubilità molto limitata in acidi deboli, e quindi per lo più in forma appena precipitata quando sono nello stato amorfo. Quando i sali invecchiano, la solubilità diminuisce bruscamente e la disponibilità del loro fosforo alle piante diminuisce.

Esiste, tuttavia, un gruppo di culture capaci di nutrirsi di fosforo e in presenza di fosfati di calcio o fosforo naturali trisostituiti in forma finemente macinata. Questi includono lupino, grano saraceno, senape, lupinella, trifoglio, piselli e canapa. La capacità di queste piante di nutrirsi di fosforo di fosfati poco solubile è dovuta principalmente all'acidità delle escrezioni delle radici. È stato stabilito che nella soluzione che circonda i peli di radice del lupino, il pH è 4-5, e nella zona basale del trifoglio simile è 7-8.

  Ciclo di fosforo

Il serbatoio del fosforo, a differenza dell'azoto, non è l'atmosfera, ma rocce e altri sedimenti formati in epoche geologiche passate. Il fosforo minerale fa parte di molte rocce. Entra nell'idrosfera durante la loro ipergenesi, si deposita sotto forma di sedimenti in acque poco profonde e viene parzialmente depositato in fanghi di acque profonde.

Negli animali, il fosforo sotto forma di composti organici (con proteine, in particolare) fa parte delle ossa e di altri tessuti. Svolge inoltre un ruolo nei processi energetici di accumulo di energia cellulare sotto forma di adenosina trifosfato e adenosina difosforica. Come risultato della decomposizione di organismi morti e della mineralizzazione di composti organici, il fosforo sotto forma di fosfati (sali di acido ortofosforico) viene nuovamente utilizzato dalle piante e quindi nuovamente coinvolto nella circolazione.

La rimozione del fosforo dalla circolazione avviene a causa del suo accumulo nei sedimenti di fondo. Il ciclo del fosforo è un esempio di un semplice ciclo sedimentario con insufficiente "galleggiabilità" e meccanismi di autoregolazione disturbati a causa dell'impatto ambientale antropogenico. Si ritiene che i meccanismi per il ritorno del fosforo alla circolazione siano insufficienti e non compensino le perdite associate alla tecnogenesi.

Le attività umane per la pesca e gli uccelli portano a uno squilibrio del fosforo. Secondo J. Hutchinson, solo circa 60.000 tonnellate di fosforo elementare vengono restituite alla terra come risultato della pesca. Ogni anno vengono estratti su fertilizzanti da 1 a 2 milioni di tonnellate di rocce contenenti fosforo, e la maggior parte di questa quantità viene lavata via con acqua e rimossa dal circuito. Attualmente, un aumento della concentrazione di fosfati negli ecosistemi acquatici è preoccupante, il che porta alla loro intensa crescita eccessiva, al degrado degli ecosistemi e, in definitiva, alla loro morte.

Il fosforo è ampiamente usato nella tecnologia agricola sotto forma di fertilizzanti fosfatici (minerali) al fine di aumentare la fertilità del suolo e la resa dei raccolti. Così, il fosforo minerale entra negli ecosistemi acquatici e terrestri - a causa della rimozione dei fosfati disciolti dalle acque reflue agricole e del deflusso dai campi dove vengono utilizzati fertilizzanti fosfatici, così come lo scarico delle acque reflue urbane e industriali.

Secondo J. Hutchinson, il tempo di rotazione del fosforo nell'acqua dei piccoli laghi (0,3-0,4 km 2 e 6-7 m di profondità) è di 5,4-7,6 giorni, e di grandi dimensioni (2 km 2, profondo circa 4 m) - 17 giorni. Il tempo di turnover nei sedimenti di fondo è molto più lungo e ammonta rispettivamente a circa 40 e 176 giorni. La differenza nel valore dell'indicatore è apparentemente dovuta al fatto che nei piccoli laghi il rapporto tra la superficie dei sedimenti di fondo e il volume dell'acqua è maggiore. Così, nei serbatoi grandi, ma non in acque profonde, si deposita il fosforo, che complica notevolmente la lotta contro la loro crescita eccessiva.

  Il ruolo del potassio nella nutrizione delle piante

Il potassio nel corpo è uno dei nutrienti più importanti, un componente permanente di piante e animali. Molti organismi marini estraggono il potassio dall'acqua. Le piante lo prendono dal suolo. A differenza del sodio, il potassio è concentrato principalmente nelle cellule, il suo mezzo extracellulare è molte volte meno. Il potassio è anche distribuito in modo non uniforme nella cellula.

Gli ioni di potassio supportano la pressione osmotica e l'idratazione dei colloidi nelle cellule, attivano alcuni enzimi. Metabolismo del potassio. strettamente collegato al metabolismo dei carboidrati, gli ioni K + influenzano la sintesi proteica. K + nella maggior parte dei casi non può essere sostituito da Na +. Le cellule concentrano selettivamente K +. L'inibizione della glicolisi, respirazione, fotosintesi, alterata permeabilità della membrana cellulare esterna porta al rilascio di K + dalle cellule, spesso in cambio di Na +.

Gli enzimi fosforofructokinase e piruvato-chinasi coinvolti nel trasferimento di residui di fosfato ricchi di energia richiedono anche un catione di potassio per manifestare la loro attività. Il potassio aumenta l'attività di amilasi, sucrasi e enzimi proteolitici. La mancanza di esso porta alla rottura del metabolismo nel corpo della pianta.

Nella pianta, il potassio sembra essere in forma ionica. In ogni caso, i composti organici sintetizzati negli organismi, di cui il catione di potassio sarebbe un componente, non sono noti. Non meno dell'80% di esso si trova nella linfa cellulare delle piante ed è estratto dall'acqua. Una parte più piccola di potassio viene adsorbita dai colloidi e circa l'1% viene assorbito dai mitocondri nel protoplasma. È contenuto principalmente nel protoplasma e nei vacuoli. Non c'è potassio nel nucleo e nei plastidi.

Il potassio è anche distribuito in modo non uniforme nelle piante: ci sono più piante negli organi vegetativi della pianta che in radici e semi. Un sacco di potassio in legumi, barbabietole, patate, foglie di tabacco e erba da foraggio (20-30 g / kgsostanza secca). Con la mancanza di potassio nel terreno rallenta la crescita delle piante, aumenta l'incidenza. Il potassio migliora la qualità dei prodotti agricoli: aumenta l'accumulo di zuccheri nelle barbabietole da zucchero e l'amido nei tuberi di patata. In quest'ultimo caso, il potassio dell'acido solforico è più efficace. Nel lino e nella canapa, la resa e la qualità della fibra aumentano, nelle colture di cereali il peso del grano su larga scala aumenta e il peso di 1000 grani aumenta. Il valore del potassio e le sue principali funzioni nella vita vegetale sono mostrati nella Figura 16.

Con la fame di potassio, la resistenza di patate, verdure e barbabietola da zucchero alle malattie fungine viene ridotta, sia durante il periodo di crescita che durante la conservazione in ambiente fresco. Con la mancanza di potassio nelle colture di cereali, la paglia diventa meno durevole, il pane viene deposto, e questo porta ad una diminuzione della resa, peggiora la realizzazione del grano. ingresso fertilizzante di potassio  aumenta il contenuto di forme idrosolubili di potassio nel terreno, inibisce lo sviluppo del marciume radicale (Helminthosporiumsativum) e riduce il potenziale infettivo del suolo.

Diverse colture consumano diverse quantità di potassio. Consumare relativamente di esso colture di frutta e bacche, barbabietole da zucchero, cavoli, radici, patate, trifoglio, erba medica, girasole, grano saraceno, mais e legumi. Meno potassio è richiesto per formare un raccolto di grano. A differenza dell'azoto e del fosforo, il potassio è maggiore in vegetativo che negli organi riproduttivi delle piante (semi).

Figura 16 - Le principali funzioni del potassio nella vita vegetale

Ad esempio, nella paglia di frumento invernale, segale, quasi orzo di potassio
2 volte di più, e in steli di mais quasi 5 volte di più che nel grano. Alcune delle leguminose di potassio nel grano sono molte, ma se si prendono in considerazione le rese grossolane di grano e paglia, allora, di regola, più di esso viene trasportato con paglia che con grano. Nella parte non commerciabile della resa di potassio è maggiore che nel grano commerciale, ad eccezione delle leguminose - Tabella 5

Con un uso corretto e completo dei rifiuti organici, il potassio viene restituito al suolo in quantità maggiori rispetto all'azoto e al fosforo. Tuttavia, per creare un'alimentazione di potassio ottimale per piante con un alto livello di azoto e fosfato, di norma è necessario applicare sul terreno fertilizzanti industriali di potassio. Il suolo di potassio è la sua fonte principale per la nutrizione delle piante. Il suo contenuto lordo nel suolo spesso supera di gran lunga il contenuto di azoto e fosforo. Questo è in gran parte determinato dalla natura della razza genitrice.

Tabella 5 - Il contenuto medio di potassio nella resa delle colture più importanti,% in peso totale

Nella biosfera, gli oligoelementi Rb e Cs si accompagnano al potassio e sono in grado di sostituirlo con concentrazioni insufficienti di quest'ultimo. Gli ioni Li + e Na + sono antagonisti K +, quindi, non solo le concentrazioni assolute di K + e Na + sono importanti, ma anche rapporti ottimali di K + / Na + nelle cellule e nel mezzo. La radioattività naturale degli organismi (radiazioni gamma) è quasi del 90% a causa della presenza di 40 K nel radioisotopo naturale nei tessuti.

Il potassio, insieme con l'azoto e il fosforo, è uno degli elementi più importanti della nutrizione minerale, razionato in agronomia. Il tasso di potassio dipende dal tipo di fertilizzante agricolo. cultura e suolo.

  Stato del potassio nel terreno

La sua crosta contiene il 2,14%. Non meno succede nelle rocce sedimentarie, che sono materne per molti terreni. La quantità di potassio nel suolo è determinata principalmente dalla sua distribuzione delle dimensioni delle particelle. Nei terreni argillosi e limosi, il suo contenuto raggiunge il 2% o più - Appendice B. Ciò è spiegato dal fatto che nei terreni pesanti forma parte dei minerali, rappresentati principalmente in particelle argillose. Significativamente meno di potassio nei terreni sabbiosi, sabbiosi e particolarmente torbosi. La sua quantità in questi terreni è ridotta allo 0,1%.

Poiché la distribuzione delle dimensioni delle particelle delle particelle aumenta di dimensioni, aumenta il contenuto di potassio in esso. Questo può essere mostrato con l'esempio di terreno sperimentale agrochimico di Dolgoprudnoy, terreno argilloso pesante podzolizzato. DN Pryanishnikov e ordinario chernozem limaccioso dell'Istituto di agricoltura del suolo nero centrale. VV Dokuchaeva - tabella 6.

Tabella 6 - Contenuto di potassio in singole frazioni della distribuzione delle dimensioni del suolo,%

Il potassio della frazione di argilla è più accessibile alle piante, poiché è contenuto principalmente nello stato di scambio. Il tenore di potassio nel suolo raramente caratterizza la disponibilità di piante per loro, dal momento che nel suolo c'è solo circa l'1% delle riserve lorde disponibili per le piante. Pertanto, la disponibilità di piante con potassio su diversi terreni dovrebbe essere giudicata non dalla percentuale totale di esso nel suolo, ma dal rapporto tra le forme dei suoi composti. Il contenuto totale di potassio nel sottosuolo del suolo zolla-podzolic e transitorio ad esso è spesso superiore a quello del terreno arabile - Tabella 7.

Secondo la disponibilità delle piante, tutti i composti di potassio nel suolo possono essere suddivisi in cinque gruppi:

Potassio di vari minerali del suolo, alluminosilicati. Questa forma contiene la maggior quantità di potassio. È più in ortoclasio, meno in muscovite, biotite, glauconite, nefelina e leucite. Questa forma di potassio è difficile per le piante. Nel 1947, i batteri chiamati silicati, in grado di decomporre l'ortoclasio, furono isolati dal terreno. Alcuni ricercatori ritengono che giochino un ruolo positivo nell'alimentazione di potassio delle piante. Si presume che alcune delle oroclasi e leuciti di potassio, come i minerali più resistenti agli acidi, possano essere convertite in una forma accessibile a causa della micorriza di alcune colture perenni.

Muscovite di potassio, biotite e nefelina sono più disponibili per le piante. Una parte di essa entra nell'assimilazione delle piante a seguito della decomposizione degli scambi con i sali della soluzione del suolo. Una certa quantità di potassio di questi minerali può passare in uno stato accessibile a causa dell'azione dell'anidride carbonica e di alcuni acidi organici secreti dalle radici delle piante su di essi.

Tabella 7 - Contenuto di potassio negli strati arabili e sottosuperficiali di vari suoli,%

A seconda del tipo di terreno, la transizione del potassio da forme non scambiabili a forme intercambiabili procede con intensità diverse. Su suoli sod-podzolic, questi valori ammontano a 15-30 kg / ha annualmente, su chernozem lisciviato - circa 60 kg / ha.

Colloidi del suolo di potassio. Questa forma - la principale fonte di nutrizione di potassio delle piante. Nel terreno può essere 5-30 mg / 100 g La sua quantità nel suolo in percentuale del contenuto totale dipende dal tipo e sottotipo del terreno, in particolare dalla sua distribuzione granulometrica. Ad esempio, su terreni sabbiosi, questa forma di potassio è solo dello 0,8%, su suolo argilloso - 1,5, e su suolo nero e terra grigia - 1-3%.

La percentuale di potassio nella quantità di basi assorbite non può indicare il grado di sicurezza delle piante. Ad esempio, secondo K.K. Nello strato arabile (0-20 cm) di chernozem limoso (regione di Tula), il potassio era del 2,7% e nel terriccio podzolizzato (regione di Smolensk) - il 6,1% della quantità totale di basi assorbite. La capacità di assorbimento nel primo caso era 54,8, nel secondo - 6,21 mmol100g di terreno. Pertanto, il potassio scambiabile in terra nera era 70,65, e nel terriccio podzolizzato era solo di 17,9 mg / 100 g di terreno.

Uno dei compiti più importanti dell'agrobimia è stabilire il grado di partecipazione del potassio scambiabile del terreno alla formazione del raccolto. Le piante utilizzano solo una parte del potassio scambiabile durante la stagione di crescita, a seconda delle proprietà del suolo, delle caratteristiche biologiche delle piante e delle condizioni meteorologiche. I dati oggettivi sui bisogni delle piante per i fertilizzanti al potassio possono essere ottenuti utilizzando metodi chimici e stabilendo esperimenti sul campo di massa in specifiche condizioni pedoclimatiche. Una piccola parte di potassio (1-5 mg / kg di terreno) si trova nella soluzione del suolo sotto forma di sali di carbone, acido nitrico, fosforico, solforico, cloridrico e altri acidi.

Potassio solubile in acqua Il contenuto di questa forma dell'elemento è 1 / 5-1 / 10 parte della quantità di K 2 O, che si trova nel terreno nello stato di scambio. Nello strato arabile di chernozem, è di circa 0,02-0,06 mmol / 100 g di terreno, in terreni alcalini - 0,08-0,10, in zolla-podzolic - 0,04-0,09 mmol / 100 g di terreno. La soluzione del suolo contiene raramente più di 0,1 mmol (4,7 mg) di K 2 O / 100 g di terreno. Nel terreno sodo-podzolic inadatto del TSCA, durante il periodo primavera-estate, la quantità di potassio solubile in acqua variava da 1,5 a 5 mg / kg di terreno, o 4,5-18 kg / ha.

Il potassio idrosolubile è più disponibile per la nutrizione delle piante. Appare nel suolo principalmente a causa di effetti chimici e biologici sui minerali del suolo, nonché della loro idrolisi. Ad esempio, i minerali possono essere distrutti sotto l'influenza delle escrezioni di radice delle piante, i prodotti di scarto acidi dei microrganismi, compreso l'acido nitrico, accumulati dai batteri nitrificanti. Una parte di potassio può passare dallo stato di scambio alla soluzione come risultato del suo spostamento dal complesso assorbente con vari sali, inclusi i fertilizzanti introdotti nel terreno.

Potassio, che fa parte dei microrganismi del plasma. Nel terreno sod-podzolic, la sua quantità raggiunge i 40 kg di K 2 O per1 ha. Questo potassio entra nella forma disponibile solo dopo la morte dei microbi. Tuttavia, non dobbiamo dimenticare che, insieme al processo di estinzione, i microrganismi si moltiplicano rapidamente. E questo richiede tutti i nutrienti, compreso il potassio. Pertanto, è difficile giudicare la quantità di potassio che viene rilasciata durante la morte di microrganismi ed è disponibile per le piante, nonché assorbita nel processo di riproduzione. Queste domande sono ancora poco studiate. Il potassio si trova anche nei residui di piante, animali, radici e raccolti, letame e altre sostanze organiche che penetrano nel terreno. Dopo la loro decomposizione, diventa disponibile per le piante.

Potassio, terreno fisso. Nel suolo, non solo la trasformazione del potassio da forme scarsamente solubili in forme scambiabili e solubili in acqua, ma anche i processi di fissaggio del potassio in uno stato immutato, vale a dire. riparandolo con il terreno. Questo processo è attivamente in corso con bagnatura e asciugatura variabili del terreno. Il suolo di distribuzione delle dimensioni delle particelle pesanti, contenente un gran numero di frazioni fini, è caratterizzato da una maggiore fissazione di potassio. Il potassio è particolarmente attivo in presenza di minerali argillosi del gruppo montmorillonite e idromica nel terreno, che sono caratterizzati dall'adsorbimento intracristallino di cationi. Il gruppo di caolinite di minerali argillosi non possiede questa proprietà.

Diversi tipi di suolo hanno l'ineguale capacità di fissare il potassio in uno stato invariato. Il più intensamente di potassio è fissato in soleton. Si presume che la peptizzazione, causata da alcalinizzazione, aumenti il ​​numero di particelle colloidali nei minerali argillosi e quindi faciliti l'ingresso di cationi di potassio all'interno del loro reticolo cristallino. I Chernozems fissano il potassio meglio dei terreni sod-podzolic.

L'aumento della quantità di sostanza organica nel terreno, così come il calcare dei terreni acidi, rafforzano la fissazione del potassio nella forma non scambiata. L'applicazione sistematica di concimi di potassio riduce la fissazione di potassio da parte del suolo, poiché la capacità di fissaggio del terreno non è infinita. Di tutti i cationi che sono importanti nella nutrizione delle piante, l'ammonio e il potassio sono fissati. Il fissaggio di uno di questi elementi previene e addirittura impedisce di fissare l'altro.

La capacità di chiusura del terreno si manifesta fino a un certo limite. La fissazione del potassio con il terreno riduce drasticamente il suo tasso di utilizzo dai fertilizzanti applicati. Ad esempio, sui terreni in marcia (alluvionali) dell'Olanda viene registrato il 21-59% di potassio applicato per molti anni. In Canada, a seguito della fissazione di potassio nel terreno della pianta, è stato utilizzato solo il 25-48% di questo elemento, applicato con fertilizzanti minerali.

La maggior parte del potassio fisso è nel terreno vegetale. L'uso sistematico dei fertilizzanti aumenta il contenuto di varie forme di potassio rispetto a opzioni scomode. Tuttavia, la natura della trasformazione del potassio dipende in gran parte dal suolo e dalle condizioni climatiche. Nei terreni sod-podzolic e grigio foresta, la quantità di potassio scambiabile aumenta notevolmente. Ad esempio, nei terreni della stazione sperimentale agrochimica Dolgoprudnaya per 36 anni, è aumentato di 8-10 mg / 100 g di terreno. Il contenuto di potassio non scambiabile è leggermente aumentato, il che si spiega con l'assenza di condizioni per il suo fissaggio (umidità eccessiva, bassa temperatura, reazione acida, ecc.).

Lo scambio di potassio nell'applicazione sistematica di fertilizzanti su questi terreni si accumula non solo nella terra arabile, ma anche negli strati più profondi. A causa dell'elevata saturazione dei cationi bivalenti, il chernozem quasi non accumula potassio scambiabile. L'assorbimento non scambiabile di potassio dovuto alle condizioni favorevoli della sua fissazione (composizione dei minerali argillosi, mancanza di regime di lisciviazione, grandi quantità di materia organica, ecc.) Prevale. Un aumento della quantità di potassio non scambiabile si osserva di solito negli strati arabili e sottosuolo del suolo, raggiungendo valori significativi.

Sul sierozem, la fertilizzazione sistematica porta ad un aumento significativo del contenuto di potassio scambiabile e non scambiabile. L'irrigazione contribuisce all'accumulo di potassio scambiabile e non scambiabile lungo il profilo del suolo fino ad una profondità di 1 m.

La fissazione del potassio da fertilizzanti su suoli sod-podzolic è piccola e raramente supera i 200 kg / ha. Nel chernozem, l'assorbimento del potassio raggiunge dimensioni considerevoli ed è di 300-700 kg di K 2 O per 1 ha. Più breve è la durata dell'uso dei fertilizzanti e la quantità di potassio introdotta, maggiore è la relativa fissazione. Ovviamente, applicando alte dosi di fertilizzanti al potassio su chernozem, si può raggiungere la piena saturazione della loro capacità di fissazione e, senza timore di fissazione di potassio, utilizzare il metodo attualmente accettato di applicare periodicamente fertilizzanti al potassio.

Il ruolo degli oligoelementi nella nutrizione delle piante

Tracciare gli elementi includono elementi chimici presenti negli organismi a basse concentrazioni (di solito millesimi di una percentuale e inferiori). Il termine oligoelementi è usato per riferirsi a determinati elementi chimici contenuti in terreni, rocce, minerali, acque. Non sono stati stabiliti criteri quantitativi accurati per distinguere i microelementi da macroelementi. Alcuni macronutrienti di suolo e rocce (Al, Fe, ecc.) Sono elementi in traccia per la maggior parte degli animali, delle piante e degli esseri umani.

Negli organismi viventi, i singoli oligoelementi sono stati trovati già all'inizio del 19 ° secolo, ma il loro significato fisiologico è rimasto sconosciuto. V.I. Vernadsky ha stabilito che i microelementi non sono componenti casuali degli organismi viventi e che la loro distribuzione nella biosfera è determinata da una serie di regolarità. Secondo dati moderni, più di 30 microelementi. considerato essenziale per la vita vegetale e animale. La maggior parte degli oligoelementi sono metalli (Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Co e altri), alcuni non sono metalli (I, Se, Br, F, As).

Nel corpo, gli oligoelementi si trovano in vari composti biologicamente attivi: enzimi (per esempio, Zn - in anidrasi carbonica, Cu - in polifenoli ossidasi, Mn - in arginasi, Mo - in xantina ossidasi, circa 200 metalloenzimi sono noti), vitamine (Co - in vitamina B 12), ormoni (io - a tiroxin, Zn e Co - a insulina), pigmenti respiratori (Fe - a emoglobina e altri pigmenti contenenti ferro, Cu - a hemocyanin). L'azione degli oligoelementi che compongono questi composti o influenzano le loro funzioni si manifesta principalmente nei cambiamenti nell'attività dei processi metabolici negli organismi.

Alcuni oligoelementi influenzano la crescita (Mn, Zn, I - negli animali, B, Mn, Zn, Cu - nelle piante), la riproduzione (Mn, Zn - negli animali, Mn, Cu, Mo - nelle piante), la formazione del sangue (Fe, Cu, Co), sui processi di respirazione dei tessuti (Cu, Zn), sul metabolismo intracellulare, ecc. Per un numero di oligoelementi trovati negli organismi (Sc, Zr, Nb, Au, La e alcuni altri) la loro distribuzione quantitativa nei tessuti e negli organi è sconosciuta e il ruolo biologico non è chiaro.

Gli elementi traccia nei suoli sono parte di vari composti, molti dei quali sono rappresentati da forme insolubili o difficilmente solubili, e solo una piccola parte da forme mobili che possono essere assorbite dalle piante. La mobilità degli oligoelementi e la loro disponibilità alle piante sono fortemente influenzate dall'acidità del suolo, dall'umidità, dal contenuto di sostanza organica e da altre condizioni, nonché dall'attività dei microrganismi.

Il contenuto degli oligoelementi in terreni di vario tipo varia. Ad esempio, i chernozem sono ricchi di forme mobili B e Cu (0.4-1.5 e 4-30 mg  in 1 kgterreni) e povero zinco-podzolic (0,02-0,6 e 0,1-6,7 mg  in 1 kg), mo è carente nei polmoni, Co nei terreni acidi piod-podzolic, Mn nei chernozems, Zn nei terreni marrone e castagna. La mancanza o l'eccesso di oligoelementi nel terreno porta ad una carenza o eccesso di loro nel corpo vegetale e animale. Allo stesso tempo, ci sono cambiamenti nella natura dell'accumulo, un indebolimento o rafforzamento della sintesi di sostanze biologicamente attive, la riorganizzazione dei processi del metabolismo interstiziale, lo sviluppo di nuovi adattamenti o lo sviluppo di disturbi che portano alle cosiddette malattie endemiche di esseri umani e animali.

Ad esempio, l'atassia endemica negli animali è causata dalla mancanza di Cu, dall'eccesso di Mo e dai solfati, probabilmente anche da Pb; gozzo endemico nell'uomo e negli animali - carenza I; acobalt - dalla mancanza di Co nel suolo; L'enterite borica, complicata dalla polmonite (negli ovini), è un eccesso di B. In varie province biogeochimiche, le malattie endemiche di solito colpiscono il 5-20% della popolazione del villaggio - x. animali o popolazioni di una particolare specie. La mancanza o l'eccesso di oligoelementi è anche dannoso per le piante.

Quindi, con una mancanza di Mo, la formazione di fiori in cavolfiore e in alcuni legumi è soppressa; con una mancanza di Cu - la formazione di frutta in cereali, agrumi e altre piante è disturbata; con una mancanza di B - ricettacolo sottosviluppato, non c'è fioritura (arachidi), gemme (mela, pera) muoiono, infiorescenze (uva) e frutta (arachidi, cavoli) si asciugano; con un eccesso Nelle piante sono colpite da marciume del colletto della radice, si ammalano di clorosi, la formazione di galle diventa diffusa. Nelle province, dove la concentrazione dei singoli microelementi non raggiunge i limiti inferiori delle soglie, le malattie endemiche possono essere prevenute e curate aggiungendo opportuni microelementi all'alimentazione animale, i micronutrienti sono usati per le piante .

Gli elementi traccia sono distribuiti in modo non uniforme nel corpo. La loro maggiore accumulazione in uno o in un altro organo è in gran parte associata al ruolo fisiologico dell'elemento e all'attività specifica dell'organo (ad esempio, l'accumulo predominante di Zn nelle ghiandole sessuali e il suo effetto sulla funzione riproduttiva); in altri casi, i microelementi influenzano gli organi e le funzioni che non sono correlati al luogo del suo accumulo nel corpo.

Fertilizzanti nella produzione agricola

I fertilizzanti comprendono sostanze organiche e inorganiche contenenti sostanze nutritive per le piante o sostanze nutritive mobili del suolo. A seconda della composizione chimica, sono suddivisi in fertilizzanti organici (letame, compost, fertilizzanti verdi, ecc.) E fertilizzanti minerali (azoto, fosforo, potassio, fertilizzanti complessi, calcarei e micronutrienti) e fertilizzanti diretti e indiretti. C'è anche un gruppo di fertilizzanti batterici. .

I fertilizzanti prodotti direttamente nelle fattorie sono classificati come locali e quelli prodotti negli impianti chimici sono industriali. I fertilizzanti aumentano la fertilità del suolo (i suoi regimi nutrizionali, idrico, termico e dell'aria), migliorano le proprietà chimiche, fisico-chimiche, fisiche e microbiologiche. L'applicazione ripetuta di fertilizzanti in grandi dosi e altri metodi di coltivazione del suolo (lavorazione, piantagione di erbe, ecc.) Può cambiare la direzione del processo di formazione del suolo e portare alla formazione di nuovi sottotipi di suolo - terreni antropogenici che si distinguono per l'alta fertilità.

Applicando fertilizzanti, una persona interviene attivamente nella circolazione di sostanze naturali, creando in particolare un equilibrio positivo di sostanze nutritive in agricoltura. Con l'uso corretto dei fertilizzanti, hanno un effetto positivo sulla crescita, sullo sviluppo delle piante e, infine, sulla resa e sulla qualità del prodotto. L'efficacia dei fertilizzanti dipende dalle caratteristiche biologiche del villaggio. colture, il contenuto di sostanze nutritive nel terreno e la sua umidità, la reazione della soluzione del suolo, ecc. Grandi aumenti di resa danno fertilizzante sotto irrigazione. La combinazione di fertilizzanti e irrigazione contribuisce anche a un uso più economico dell'acqua e dei nutrienti da parte delle piante. La disponibilità di fertilizzanti per ettaro di colture è uno dei principali indicatori dell'intensificazione dell'agricoltura.

Produzione e consumo, e il tasso di crescita dei fertilizzanti sono in costante crescita, se confrontiamo questi valori degli anni 50-70 - Tabella 8 con la dinamica di questi indicatori, gli ultimi decenni, mostrati nella Figura 17, mostrano un costante aumento della loro produzione e consumo.

Tabella 8 - Produzione mondiale fertilizzanti minerali  (Mille. t principio attivo  - N, P 2 O 5 e K 2 O)

Figura 17 - Consumo e tasso di crescita dei fertilizzanti

La Figura 18 mostra la struttura del consumo di fertilizzanti nel 2006 secondo le stime IFA. Come si può vedere dal grafico, più della metà dei fertilizzanti minerali consumati fertilizzanti azotati  - 59%. I fertilizzanti fosfatici rappresentano un quarto dei fertilizzanti prodotti - il 24%, la produzione di fertilizzanti di potassio rappresenta il 17%.

Figura 18 - Struttura del consumo di fertilizzanti nel 2006 (stima IFA) (basata su materiali da Internet)

  Azfertilizzante otnye

I fertilizzanti azotati sono sostanze minerali e organiche utilizzate come fonte di nutrizione azotata delle piante. Sono suddivisi in fertilizzanti organici (letame, torba, compost) contenenti, oltre all'azoto, altri nutrienti vegetali e fertilizzanti minerali prodotti dall'industria, nonché concimi verdi o concimi verdi (lupino, sierodella, ecc.).

I fertilizzanti azotati sono stati usati già in tempi antichi. Nella coltivazione di diversi paesi sterco ampiamente usato. Nell'agricoltura irrigua dell'Asia centrale è noto da tempo il concime verde. Molto più tardi furono usati fertilizzanti minerali, il primo dei quali era il nitrato di sodio, estratto dalla metà del XIX secolo. da giacimenti naturali in Cile (Sud America). Il suo consumo nel 1900 era di circa 300 mila. t(in termini di azoto). Negli anni successivi, l'industria iniziò a produrre solfato di ammonio, calcio cianammide e nitrato di calcio.

Nel 1913, la produzione mondiale di fertilizzanti azotati raggiunse quasi 700 mila. t – 700*10 3 t  (in termini di azoto). Lo sviluppo industriale della sintesi dell'ammoniaca da azoto da aria e idrogeno (1914-18) ha permesso di aumentare bruscamente la produzione mondiale, che nel 1966 è salita a 19.200 mila. t(in termini di azoto).

Per cinque anni, dal 2000, il consumo globale di fertilizzanti azotati è aumentato del 12% e nel 2005 ammontava a 90,86 milioni di tonnellate - 90,96 * 10 6 t. L'aumento più significativo del consumo di fertilizzanti azotati nel 2000-2005 è stato fornito dai paesi dell'Asia meridionale e orientale - rispettivamente il 18,4% e il 22,2%. Negli ultimi tre anni, il consumo è diminuito in Europa occidentale e in Nord America.

Nel 2006, l'aumento del consumo globale di fertilizzanti azotati è stimato al 2,7%, che è leggermente inferiore rispetto ad altri tipi di fertilizzanti minerali. La principale forza trainante della domanda di fertilizzanti, secondo le previsioni IFA, rimarrà in Asia. L'Asia meridionale e orientale fornirà una stima della metà della crescita totale dei consumi. In futuro, fino al 2010, l'IFA prevede un aumento nell'aumento medio annuo del consumo di fertilizzanti azotati - non superiore all'1,8% a causa della loro sostituzione con fertilizzanti complessi e un loro uso più efficiente. Nei prossimi anni, l'IFA stima l'eccesso di offerta di fertilizzanti rispetto alla domanda, che nel 2010 potrebbe raggiungere 22,5 milioni di tonnellate - cifra 19.

Figura 19 - Consumo e tasso di crescita dei fertilizzanti azotati (secondo Internet)

Nei concimi azotati minerali, l'azoto si trova nelle forme di ammoniaca (NH3), ammonia-nitrato (NH 3 e N0 3), nitrato (NO 3) e ammide (NH 2). I fertilizzanti per ammoniaca occupano un posto importante tra i fertilizzanti azotati. Concimi di ammonio includono solfato di ammonio, cloruro di ammonio, bicarbonato di ammonio, fertilizzanti liquidi di ammonio. Il solfato di ammonio e il cloruro di ammonio sono più efficaci su terreni saturi di basi (chernozem, sierozem calcareo, castagno), che hanno la capacità di neutralizzare l'effetto acidificante di questi fertilizzanti.

La fertilizzazione sistematica con solfato di ammonio e cloruro di ammonio in terreni acidi provoca un aumento dell'acidità; questa deficienza può essere eliminata con il calcinaccio. L'azoto ammoniacale è meno incline alla lisciviazione del nitrato, quindi i fertilizzanti all'ammonio possono essere applicati prima della semina in autunno. Sono meno adatti per l'introduzione in superficie (quando si alimentano colture invernali) e locali (in file, fori e nidi). Un eccesso di cloro nel cloruro di ammonio influisce negativamente sulle dimensioni e sulla qualità di molte colture agricole. colture (patate, lino, semi oleosi, tabacco, uva, ecc.). Bicarbonato di ammonio, ha una reazione alcalina, ma nel terreno è sottoposto a nitrificazione. Tra le forme di ammoniaca di fertilizzanti ammoniacali, i fertilizzanti liquidi sono di grande importanza - ammoniaca liquida anidra, ammoniaca acquosa e ammonio.

Concimi di nitrato di ammonio: nitrato di ammonio e(nitrato di ammonio, nitrato di ammonio), solfonitrato di ammonio (nitrato di pista, nitrato di montan, nitrosolfato di ammonio). Il nitrato di ammonio è prodotto principalmente in forma granulare; acidifica debolmente il terreno. Il solfonitrato di ammonio ha una capacità acidificante relativamente elevata.

Fertilizzanti nitrati - nitrato di sodio (nitrato di sodio, nitrato di sodio, nitrato cileno), nitrato di calcio (nitrato di calcio, nitrato di calcio, nitrato di calce, nitrato norvegese), nitrato di potassio (nitrato di potassio, nitrato di potassio). Il nitrato di sodio è un fertilizzante fisiologicamente alcalino, quindi è meglio applicarlo su terreni acidi, in particolare sotto barbabietola da zucchero, grano, orzo e altre colture sensibili all'acidità del suolo. Il nitrato di calcio viene prodotto in forma granulare, solitamente con una miscela di nitrato di ammonio; inoltre alcalinizza il terreno. Il nitrato di potassio, oltre all'azoto, contiene potassio ed è una fonte di nutrimento di azoto e potassio delle piante. Portalo in coltura sensibile al cloro. Tutte le forme di nitrato di azoto non vengono assorbite dal terreno. In aree di eccessiva umidità su terreni leggeri con una debole capacità di ritenzione idrica, i fertilizzanti di nitrati vengono eliminati, pertanto i fertilizzanti principali dovrebbero essere utilizzati come fertilizzante principale.

Concimi ammidi - urea (carbammide), calcio cianamide, fertilizzanti urea-formaldeide. L'urea più preziosa. Nel terreno, si trasforma facilmente in carbonato di ammonio; inizialmente alcalinizza un po 'e poi acidifica leggermente il terreno. Il calcio cianammide ha la proprietà di ridurre l'acidità del terreno. Efficace su terreni neutri friabili e ricchi di sostanze organiche, se fecondato in autunno. Non adatto per l'applicazione locale. Il calcio cianammide è anche usato come defoliante per la rimozione pre-raccolta delle foglie dal cotone. I fertilizzanti urea-formaldeide non vengono lavati dal terreno; sono particolarmente efficaci nelle zone di eccessiva umidità e agricoltura irrigua. È possibile utilizzare alte dosi di questi fertilizzanti, fornendo piante con azoto per diversi anni. Le caratteristiche dei fertilizzanti minerali azotati sono riportate nella tabella 9.

Tabella 9 - Proprietà dei principali fertilizzanti azotati minerali

I fertilizzanti azotati sono un mezzo efficace per aumentare i raccolti, specialmente nella zona non-chernozem, nelle zone umide della steppa della foresta e nella zona dell'agricoltura irrigua, dove i terreni contengono una quantità insufficiente di azoto. Le percentuali dei fertilizzanti minerali azotati dipendono dalle condizioni del terreno, dalle caratteristiche biologiche delle colture, dal grado di approvvigionamento di concimi o da altri fertilizzanti organici.

Tassi approssimativi di fertilizzanti azotati (in kg per 1 ettaro in termini di azoto): per i cereali invernali seminati su una coppia indaffarata, 40 - 60, su una coppia pulita 30 - 40; sotto grano primavera 40 - 60; mais per insilato e grano nella zona non-chernozem e nella parte settentrionale della foresta-steppa zona 60-120, sul ricco terreno del chernozem - steppa forestale 45-60, nelle aree irrigue 120-150; sotto barbabietola da zucchero su chernozem steppa-foresta 45 - 60, su terreni forestali grigi, chernozem podzolized di steppa forestale e nella zona non-chernozem 80 - 120, in aree irrigate 100 - 150; sotto cotone 120 - 140; lino-dolgun 40 - 60; sotto la canapa 45 - 90; con patate 45-90; sotto il cavolo 90 - 120; sotto pomodori, cetrioli 60 - 90; sotto le colture da frutto 60 - 100.

Tassi più piccoli vengono utilizzati su suoli più ricchi di azoto naturale, nonché con l'uso simultaneo di letame o altro contenente azoto fertilizzante organico. Con livelli sufficienti di azoto nel suolo, in aree con umidità, i tassi di fertilizzanti possono essere aumentati, il che, di norma, aumenta i raccolti e migliora la qualità del prodotto. ad esempio, una buona nutrizione dell'azoto favorisce la formazione di glutine nei chicchi di grano, aumenta il contenuto proteico nelle colture di mangime.

I fertilizzanti azotati sono usati sia come fertilizzante principale che come condimento. Sotto le colture invernali seminate su un paio pulito, vengono introdotte solo nelle medicazioni all'inizio della primavera (30 - 40 kg  azoto a 1 ettaro) sul terreno congelato e scongelato. Sotto le colture primaverili in tutte le zone dei fertilizzanti azotati della CSI. per intero, è utile applicare prima della semina e per l'irrigazione in più fasi prima dell'irrigazione.

Ffertilizzanti osforici

Le sostanze minerali e organiche contenenti fosforo e utilizzate per migliorare la nutrizione del fosforo delle piante sono l'unica fonte di rifornimento delle riserve di fosforo nel suolo. I fertilizzanti fosfatici vengono principalmente prodotti industrialmente da materie prime estrattive - fosfato di roccia e apatite. Sostanze organiche, come farina di ossa, letame, scorie di fosforo, scorie tossiche e altri rifiuti industriali vengono anche utilizzate come fertilizzanti fosfatici.

Fertilizzanti fosfatici - il primo dei fertilizzanti minerali, prodotto industrialmente. Il superfosfato fu sviluppato per la prima volta in Gran Bretagna nel 1842 - prima di allora, principalmente come farina di ossa veniva usato come fertilizzante fosfatico.

La produzione mondiale di fertilizzanti fosfatici fino al 1900 ammontava a circa 1 milione. t  (in termini di P 2 O 5) . Nel 20 ° secolo (specialmente dal suo centro) il loro uso è aumentato in modo significativo - tabella 10. Tuttavia, la loro crescita relativa in agricoltura è inferiore a quella dei fertilizzanti azotati e potassio, che è spiegata da riserve insufficienti di materie prime fosfatiche.

Tabella 10. - Il consumo mondiale in agricoltura di fertilizzanti minerali fosfatici, thous. t  P 2 O 5

Per cinque anni, dal 2000, il consumo globale di fertilizzanti fosfatici è aumentato del 13% e nel 2005 ammontava a 36,78 milioni di tonnellate. Un significativo aumento del consumo nel 2000-2005 è stato fornito dai paesi dell'Asia orientale e meridionale e dell'America latina, rispettivamente del 29,3%, del 25% e del 19%. Nello stesso periodo, i consumi in Europa occidentale, Oceania e paesi WANEA sono diminuiti del 17,2%, 7,5% e 7,6%.

In futuro, fino al 2010, l'IFA prevede un aumento della crescita annuale media del consumo di fertilizzanti fosfatici al tasso del 2,6%. Nei prossimi anni, l'IFA stima che l'eccesso di offerta rispetto alla domanda di fertilizzanti sia stabile a 1-2 milioni di tonnellate. I principali produttori di fertilizzanti fosfatici sono il Nord America e paesi asiatici. La principale materia prima per la produzione di questo tipo di fertilizzante è il concentrato di apatite. Il consumo di fertilizzanti fosfatici e il tasso di crescita sono mostrati nel grafico - Figura 20

Figura 20 - Consumo di fertilizzanti fosfatici e tasso di crescita

Secondo la solubilità, i fertilizzanti fosfatici sono suddivisi in 3 gruppi. Nei fertilizzanti idrosolubili (superfosfati semplici, doppi e ammoniati) il fosforo è contenuto sotto forma di fosfato di calcio monobasico Ca (P 2 O 4) 2 * H 2 O. Sono prodotti principalmente granulati e utilizzati per il letto principale e il letto di semina (in file). Nei fertilizzanti solubili in citrato e citrato (precipitato, tomato, scorie, fosfato, scorie, fosfato defluorurato, fosfato di magnesio fuso) il fosforo è sotto forma di fosfato di calcio bibasico CaHPO 4 * H 2 O o fosfato di tetracalcio Ca 4 P 2 O 5. Questi fertilizzanti sono usati per l'applicazione principale per l'aratura o la coltivazione.

Nei fertilizzanti poco solubili contenenti fosforo - fosfato, farina di ossa, fosforo è contenuto nella forma di fosfato tricalcico Ca 3 (PO 4) 2. Vengono applicati come fertilizzante principale in dosi elevate su terreni acidi, in cui i fosfati scarsamente solubili diventano disponibili per le piante. Tutti i fertilizzanti fosfatici non sono igroscopici, non si aggregano, sono ben distribuiti dai fertilizzanti.

I fertilizzanti fosfatici altamente concentrati sono promettenti - polifosfati di ammonio, metafosfati di potassio contenenti dal 50 all'80% di P 2 O 5. In termini di efficienza, sono equivalenti e in alcuni casi superano le forme standard di fertilizzanti contenenti fosforo. Negli Stati Uniti e in alcuni paesi dell'Europa occidentale vengono utilizzati fertilizzanti liquidi a base di acidi polifosforici. L'uso di questi fertilizzanti consente di meccanizzare completamente la loro applicazione, ridurre al minimo le perdite, incorporare il terreno in modo uniforme e allo stesso tempo introdurre oligoelementi e pesticidi. Le caratteristiche dei principali fertilizzanti fosfatici minerali sono riportate nella tabella 11.

Tabella 11 - Caratteristiche dei principali fertilizzanti minerali

I fertilizzanti fosfatici aumentano la resa e migliorano la sua qualità, accelerano la maturazione delle piante, aumentano la loro resistenza all'allettamento e alla siccità. Quest'ultimo è di particolare importanza per il Kazakistan, dove le principali aree agricole si trovano nella zona di insufficiente umidità. Un'alta efficienza dei fertilizzanti fosfatici è stata stabilita in tutte le zone climatiche del paese, quando è stata applicata per tutti i prodotti agricoli. cultura. Il loro effetto positivo è particolarmente evidente sullo sfondo di fornire piante con azoto e potassio.

Introduzione 60 kgP 2 O 5 (fertilizzante di base) per il frumento invernale dà un ulteriore 2-5 u  dal 1 ettaro  grano. Nelle aree di coltivazione del grano primaverile 60-80 kg  P 2 O 5 aumenta la resa di 1,5-2,5 u  dal 1 ettaro. A causa della scarsa mobilità di F. a. avere un effetto ritardato per diversi anni: in aree asciutte per 6-8 anni, nella zona di umidità sufficiente per 2-3 anni.

Le dosi di fertilizzanti fosfatici dipendono dalle condizioni del terreno, dalla coltura e dalla disponibilità di sostanze nutritive alle piante. Nell'URSS, 60-120 sono utilizzati come fertilizzante principale (per l'aratura o la coltivazione). kg / ha  P 2 O 5 e il letto di semina - 10-40 kg / ha  P 2 O 5. La medicazione top al fosforo, di regola, è inefficace, ad eccezione della terra irrigata.

Sulle terre irrigue delle repubbliche dell'Asia centrale e dell'Azerbaijan, usa 100-120 kg / haP 2 O 5 sotto cotone aumenta il raccolto di cotone grezzo di 3-5 udal 1 ettaro.   Nelle zone di barbabietola 60-120 kg / haP 2 O 5 aumenta la resa delle barbabietole da zucchero di 25-50 u  dal 1 ettaro e aumentare il contenuto di zuccheri delle radici di 0,1-0,3%. Con fertilizzante al fosforo in una dose di 90 kg / ha  le rese della patata su terreni sod-podzolic e chernozem aumentano di 25-30 anni u  dal 1 ettaro; allo stesso tempo, il contenuto di amido nei tuberi aumenta dello 0,6-1,2%. I fertilizzanti fosfatici sono anche efficaci se applicati ad altri prodotti agricoli. colture - mangimi, verdura, frutta

  Concimi di potassio

Ai fertilizzanti di potassio sono inclusi i minerali alto contenuto  Potassio disponibile, usato come fonte di nutrizione di potassio per le piante. Questi sono solitamente sali idrosolubili di acido cloridrico, solforico e carbonico, spesso con una miscela di altri composti contenenti potassio in una forma accessibile alle piante.

La principale fonte di concimi di potassio sono i depositi di sali di potassio naturale, il primo grande deposito di cui fu scoperto a Stassfurt negli anni '40. 19 ° secolo Negli anni successivi, l'industria iniziò a produrre cloruro di potassio, nitrato di potassio, solfato di potassio, ecc .; depositi di sali di potassio sono stati scoperti in molti paesi. Nel 1913, la produzione mondiale di fertilizzanti al potassio era (in termini di K 2 O, in milioni t) 1.19, nel 1967 - 14.7, nel 1970-19.

Per cinque anni, dal 2000, il consumo mondiale di fertilizzanti al potassio è aumentato del 20% e nel 2005 ammontava a 26,44 milioni di tonnellate. L'aumento più significativo del consumo di fertilizzanti al potassio nel 2000-2005 è stato fornito dai paesi dell'est e del sud, nord-est e sud-est asiatico: rispettivamente il 60,6%, il 44,4% e il 44,3%. Nello stesso periodo, i consumi in Europa occidentale, Nord America e Africa sono diminuiti del 14,6%, 2,9% e 9,3%. Nel 2006, l'aumento del consumo mondiale di fertilizzanti al potassio è stimato al 4%, che è più rispetto ad altri tipi di fertilizzanti minerali. In futuro, fino al 2010, l'IFA prevede un aumento della crescita media annua del consumo di fertilizzanti al potassio al tasso del 3%. Nei prossimi anni, l'IFA stima che l'eccesso di offerta rispetto alla domanda di fertilizzanti sia stabile a 6 milioni di tonnellate - cifra 21.

Figura 21 - Consumo di concimi di potassio e tasso di crescita

I fertilizzanti di potassio sono suddivisi in sali di potassio grezzi ottenuti per lavorazione meccanica (cernita, frantumazione e macinazione) di sali di potassio naturali e concimi concentrati - cloruro di potassio, solfato di potassio, 30% e 40% di sali di potassio (una miscela di kainite finemente macinata o sylvinite con cloruro di potassio), così come la potassa, la magnesia di potassio, l'elettrolito di potassio, la cenere, ecc. Le caratteristiche dei fertilizzanti di potassio di base sono riportate nella tabella 12.

Solitamente i concimi di potassio vengono usati sullo sfondo di fertilizzanti fosfatici o azotati e fosfatici. La maggiore resa aumenta su terreni poveri di potassio mobili: torboso, ripario, sabbioso e leggero argillo-sodico. Nei fertilizzanti al potassio, le piante hanno bisogno anche di foreste grigie, di chernozem podzolizzati e lisciviati e di terreno rosso di subtropicali umidi (con coltivazione a lungo termine di cespugli di tè e colture di agrumi).

Tabella 12 - Proprietà dei principali concimi minerali di potassio

Il potassio è più sensibile a quelle piante che consumano una grande quantità di questo elemento: patate, verdure, barbabietole da zucchero, radici da foraggio, tabacco, tabacco. Il lino e la canapa, anche se eliminano del potassio dal terreno, ma lo assimilano malamente, quindi la loro coltivazione è collegata all'introduzione di fertilizzanti al potassio.

Il potassio ha un effetto positivo sulla qualità del prodotto: le radici aumentano il contenuto di zucchero, le patate - il contenuto di amido, le culture di filatura - la resa e la qualità delle fibre e le piante foraggere - il contenuto proteico (specialmente sullo sfondo dei concimi azotati di ammoniaca). Inoltre, fertilizzanti al potassio. aumentare la resistenza delle piante ad alcune malattie fungine, e in inverno pane, legumi e piante perenni aumentano la resistenza al gelo e la resistenza alla siccità.

L'efficacia dei concimi di potassio dipende dal contenuto degli elementi correlati: sodio, cloro e altri. Pertanto, nelle patate, nel tabacco, nell'uva, nel lupino - colture sensibili al cloro - la qualità del raccolto di solito aumenta solo quando si aggiunge il nitrato di potassio o il carbonato di potassio. Le barbabietole da zucchero e alcune altre piante reagiscono positivamente al sodio di potassio grezzo e misto. Pertanto, nelle zone principali della barbabietola, la sylvinite (contenente, oltre al potassio, il sodio) dà un grande aumento della resa delle radici e aumenta il loro contenuto di zucchero in modo più significativo rispetto al cloruro di potassio puro. Sotto uva, grano saraceno, tabacco, fagioli, patate per fare sali di potassio grezzi è indesiderabile. Se queste colture sono concimate con cloruro di potassio, allora si applica solo in autunno per l'aratura, in modo che durante l'autunno e all'inizio della primavera il cloro non assorbito dal terreno possa sostanzialmente fuoriuscire dal terriccio. È ancora meglio usare la magnesia di potassio, il solfato di potassio, il nitrato di potassio e le ceneri di fornace per queste colture. L'uso di concimi di potassio, preferibilmente in concomitanza con fertilizzanti fosfatici, aumenta la produttività dei prati e migliora la qualità del fieno.

Le dosi di fertilizzanti di potassio dipendono principalmente dalle condizioni del suolo, dalla fisiologia, dalle caratteristiche della coltura fecondata e dalle proprietà dei fertilizzanti. Sui suoli zinco-podzolici contribuiscono (K 2 O, in kg / ha) da 30 a 60 (per la canapa la dose è aumentata a 120), su terreni forestali grigi e chernozem, rispettivamente, 30-60 e 30-45 (sotto la canapa, fino a 90), su terre rosse e sierotemi, 30-60.

I fertilizzanti di potassio vengono generalmente utilizzati come fertilizzante principale in autunno o primavera per l'aratura o la coltivazione. La fertilizzazione delle piante con potassio (se non era sufficientemente coltivata per l'aratura) si è diffusa nella coltivazione della barbabietola da zucchero, delle patate, del mais e di alcune colture orticole. È meglio usare il potassio insieme all'azoto e fertilizzanti fosfatici, portandoli nel corridoio di alimentazione vegetale ad una profondità di almeno 10-12 vedere  (al ritmo di 20-30 kg / ha  K 2 O).

Piccolo inglobamento nel terreno dei concimi di potassio, quando l'alimentazione delle piante non dà risultati positivi. Pertanto, l'alimentazione della coltura di potassio di semina continua (cereali, legumi, erbe) non è pratica. Ogni centino di K 2 O, introdotto sotto forma di concimi di potassio, fornisce in media il seguente aumento di resa (in u): cotone grezzo 1-2, barbabietola da zucchero 35-40, patata 20-33, fibra di lino circa 1,5, grano dell'inverno 3-5, primavera 2-3, fieno di erba seminata 20-33, fieno prato 8-18. La durata del post-effetto dei concimi di potassio è di 3-4 anni.

Nutrizione di piante minerali, la loro assimilazione dall'ambiente di ioni di sali minerali necessari per il normale funzionamento dell'organismo vegetale. Agli elementi di M. p. includere N, P, S, K, Ca, Mg e oligoelementi   (Fe, B, Cu, Zn, Mn, ecc.). M. P. P. consiste nell'assorbimento di minerali sotto forma di ioni, il loro movimento attraverso la pianta e l'inclusione in metabolismo.   Gli organismi unicellulari e le piante acquatiche assorbono gli ioni su tutta la superficie, le piante terrestri più alte assorbono le cellule superficiali la radice,   fondamentalmente peli di radice.   Gli ioni vengono prima adsorbiti sulle membrane cellulari, quindi penetrano nel citoplasma attraverso la membrana delle lipoproteine ​​circostanti - la membrana plasmatica. I cationi (ad eccezione di K +) penetrano passivamente nella membrana, per diffusione, anioni e K + (a basse concentrazioni) - attivamente, usando "pompe ioniche" molecolari che trasportano gli ioni con dispendio energetico. Velocità di trasporto di ioni attivi   dipende dalla disponibilità di cellule con carboidrati e dall'intensità della respirazione, dal tasso di assorbimento passivo - dalla permeabilità membrane biologiche,   differenze di concentrazione e potenziale elettrico tra il mezzo e la cellula. La permeabilità della membrana per diversi ioni varia. Quindi, per il catione di K +, è 100 volte più alto di Na + e 500 volte più alto di quello degli anioni. Gli ioni assorbiti si spostano da una cellula all'altra attraverso i ponti citoplasmatici che li connettono - plasmodesmata.   Le piante più alte nella radice e nello stelo hanno uno speciale sistema vascolare per il trasporto di sostanze minerali e dei loro composti organici (la cui sintesi si verifica parzialmente alla radice) nelle foglie. Man mano che le foglie inferiori invecchiano, alcuni minerali fluiscono da loro verso gli organi vegetali in crescita, dove possono essere riutilizzati.

Ogni elemento M. pp svolge un certo ruolo nel metabolismo e non può essere completamente sostituito da un altro elemento. L'azoto è parte delle proteine ​​- le principali sostanze del citoplasma, così come nella composizione di ammidi, acidi nucleici, ormoni, alcaloidi, vitamine (B 1, B 2, B 6, PP) e clorofilla. L'azoto viene assorbito sotto forma di anione NO-3 (nitrato) e del catione NH + 4 (ammonio), formato durante la decomposizione dell'humus da parte di microrganismi del suolo. L'azoto molecolare (N 2), che è il principale costituente dell'aria (79%), può essere assimilato solo da alcune specie di piante inferiori (vedere Microrganismi che fissano l'azoto ). I nitrati sono ridotti all'ammonio dall'enzima nitrato reduttasi. L'ammonio si combina con gli acidi organici per formare amminoacidi, che vengono poi incorporati nelle proteine. Il fosforo fa parte delle nucleoproteine ​​del nucleo cellulare, dei fosfolipidi delle membrane cellulari, dei fosfatidi e degli esteri fosforici degli zuccheri. Particolarmente importante è la partecipazione del fosforo alla fotofosforilazione, in cui l'energia solare, accumulata sotto forma di legami adenosina trifosfato (ATP) ricchi di energia, viene utilizzata per assorbire CO2 dall'aria e formare materia organica. Sotto forma di legami macroergici, l'ATP immagazzina anche energia rilasciata durante la respirazione a causa dell'ossidazione di sostanze organiche (vedi Fosforilazione ossidativa ),   formato nel processo fotosintesi.   Il fosforo è assorbito sotto forma di un anione di acido ortofosforico (PO 3-4 o fosfato) ed è incluso in centesimi di secondo in composti organici in una forma immutata. Tuttavia, le piante contengono sempre molto fosfato inorganico (il suo significato fisiologico non è chiaro). Lo zolfo, come l'azoto, fa parte di tutte le proteine, così come i peptidi (glutatione), alcuni amminoacidi (cistina, cisteina, metionina) e gli oli essenziali. Lo zolfo viene assorbito dalle piante sotto forma di anione (SO 2-4 o solfato), che viene ridotto nelle cellule per formare gruppi di disolfuro (-S-S-) e solfidrile (-SH) (questi ultimi formano legami che fissano la configurazione della macromolecola proteica). Il potassio viene assorbito nella forma del catione K + e rimane nella cellula nella stessa forma, senza formare composti organici forti. Inserisce solo deboli interazioni di adsorbimento con proteine ​​e reazioni di scambio con acidi organici. A differenza di N, P e S, direttamente coinvolti nella creazione del materiale organico della cellula vegetale, K non è in senso pieno un nutriente. Aumenta la capacità di ritenzione idrica del citoplasma, l'intensità della fotosintesi, il deflusso degli assimilati, partecipa al funzionamento degli stomi, ecc. Calcio e magnesio vengono assorbiti sotto forma di cationi bivalenti: Ca 2+ e Mg 2+. La funzione principale di Ca è di stabilizzare le strutture cellulari. Gli ioni di Ca 2+ ("ponti di calcio") legano insieme le molecole lipidiche, assicurando la loro disposizione ordinata nelle membrane cellulari. Composti di Ca con sostanze di pectina incollano insieme i gusci delle cellule vicine. A differenza di altri elementi di M. pp, Ca in una pianta ha scarsa mobilità. Non viene praticamente riutilizzato e si accumula negli organi di invecchiamento. Ca è richiesto per mantenere la struttura. ribosomi, in cui avviene la sintesi proteica. Il Mg fa parte della clorofilla, attiva gli enzimi che trasferiscono il fosfato dall'ATP a una molecola di zucchero. Il ferro fa parte di un certo numero di enzimi, compresi quelli respiratori ( citocromi ).   Partecipa alla sintesi della clorofilla, sebbene non sia inclusa nella sua composizione. È anche possibile M. p. P. attraverso le foglie (vedi Nutrizione fogliare delle piante ).

Insieme alla fornitura d'aria ( fotosintesi ) M. p. P. è un singolo processo di metabolismo tra la pianta e l'ambiente. Colpisce tutti i processi fisiologici (respirazione, crescita, sviluppo, fotosintesi, regime idrico, ecc.) E, a sua volta, dipende da loro. Pertanto, uno dei mezzi più efficaci per gestire la produttività delle piante coltivate è la regolazione di M. p. usando fertilizzante.

Acceso:  Pryanishnikov D.N., Agrochemistry, Fav. cit., vol. 3, M., 1952; Kursanov AL, Interrelazione di processi fisiologici in una pianta, M., 1960; Kolosov I. I., Attività di assorbimento dei sistemi di radici delle piante, M., 1962; Sutcliffe JF, Assorbimento di sali minerali per piante, trans. con inglese, M., 1964; DA Sabinin, Selected Works on Plant Mineral Nutrition, M., 1971; Fisiologia della radice, M., 1973.

  D. B. Vakhmistrov.

Sai che la pianta con il suo apparato radicale assorbe dalle soluzioni del suolo e quindi assimila le sostanze minerali di cui ha bisogno. Per tutte le piante sono assolutamente necessari 13 elementi coinvolti nel metabolismo: azoto, fosforo, potassio, calcio, magnesio, zolfo, ferro, manganese, rame, zinco, boro, molibdeno, cloro. Con la completa assenza di uno di questi elementi nel suolo, si verificano bruschi cambiamenti nelle funzioni vitali fondamentali delle piante - la crescita è inibita, il normale corso della fotosintesi è disturbato. Azoto, fosforo, potassio, calcio, zolfo e magnesio si trovano nelle piante in quantità significative e sono chiamati macroelementi (dalla parola greca "macro" è grande), il resto sono in quantità trascurabili e sono chiamati microelementi (dal greco "micros" è piccolo), ma sono molto importanti per la pianta.

Un certo numero di piante ha bisogno di altri elementi, ma non sono assolutamente necessari per loro. Quindi, quantità insignificanti di cobalto aumentano la crescita della soia, aumentano il contenuto di clorofilla nelle foglie e la vitamina B i2 in noduli che si formano sulle radici della pianta, che è molto importante per l'attività dei batteri noduli che arricchiscono il suolo con azoto.

L'alto livello di fotosintesi dipende dalla corretta nutrizione minerale delle piante. Ogni elemento allo stesso tempo svolge un ruolo fisiologico specifico.

Ad esempio, l'azoto è direttamente coinvolto nella formazione dell'apparato in cui avviene la fotosintesi; con la partecipazione del fosforo nel processo della fotosintesi, si formano composti organofosforici ricchi di energia; Il potassio influisce sull'intensità della fotosintesi, l'accumulo di clorofilla e la sintesi proteica sono più veloci.

Per conoscere il ruolo fisiologico degli elementi necessari per una pianta, il meccanismo del loro assorbimento e movimento in una pianta è molto importante per applicare correttamente i fertilizzanti.

Un coltivatore o coltivatore deve essere in grado di notare la mancanza dell'uno o dell'altro elemento nel terreno in modo tempestivo. La disponibilità di elementi minerali del suolo può essere determinata dall'analisi chimica del suolo e delle piante stesse. Per fare questo, ci sono molti metodi per familiarizzare con il quale potresti essere un agronomo di una fattoria collettiva, una fattoria statale o un altro specialista. La mancanza di sostanze nutritive (o il loro eccesso) può essere vista con l'occhio semplice cambiando il colore delle foglie, la loro forma, un forte rallentamento nella crescita e nello sviluppo delle piante, a meno che, naturalmente, siano causate da altre cause: parassiti, malattie, siccità, freddo.

Anche la reazione acida del terreno ha un effetto negativo sulla crescita e sullo sviluppo di molte colture.

I principali segni di carenze nutrizionali. Con una carenza di azoto nelle piante - un colore verde pallido e l'ingiallimento delle foglie, una crescita debole e una caduta precoce delle foglie; cereali - accestimento debole.

Se c'è poco fosforo-scuro - colore verde o bluastro delle foglie; appaiono sfumature rosse e viola; colore scuro, a volte quasi nero delle foglie essiccate. Con una mancanza di potassio - ingiallimento o brunitura delle foglie, morendo da un tessuto o contorcendosi lungo i bordi di una foglia, rughe di foglie. La mancanza di zolfo è indicata dal colore verde pallido delle foglie senza tessuto morente. La mancanza di magnesio causa l'alleggerimento delle foglie, a causa dell'insufficiente formazione di clorofilla, così come un cambiamento nel colore delle foglie da verde a giallo, rosso e viola ai bordi e tra le vene.

La carenza di calcio causa danni e morte di germogli e radici apicali.

Se non c'è abbastanza ferro, appare un giallo uniforme tra le venature della foglia o un colore verde pallido e giallo delle foglie senza la morte del tessuto.

Con la mancanza di boro muoiono germogli apicali, radici e foglie, non c'è fioritura. La mancanza di rame causa l'ingiallimento delle foglie, lo sbiancamento delle punte, il vuoto delle orecchie.

Alcune piante che sono altamente sensibili alla mancanza di elementi minerali possono servire come indicatori che dimostrano che il suolo è povero o ricco di alcuni nutrienti. Quindi, la mancanza di azoto sarà indicata principalmente da cavolfiore, broccoli, cavolo bianco, mela, prugna, ribes nero; fosforo - rapa, rutabaga, uva spina, melo; potassio - patate, cavolfiori, fagioli, fagioli, uva spina, ribes rosso, meli; cavolfiore di magnesio, cavolo verde, patate, uva spina, ribes nero, melo; barbabietola da zucchero di sodio, barbabietola da foraggio; ferro - le stesse culture come con la mancanza di azoto, e inoltre avena, patate, mele, pere, prugne, lamponi; barbabietola da zucchero di boro, foraggio, tavola, mela; manganese - barbabietola da zucchero, foraggio, tavola, avena, patate, mela, ciliegie, lamponi.

Al fine di compensare la mancanza di alcune sostanze nel suolo, i fertilizzanti appropriati, inclusi micronutrienti speciali contenenti microelementi, vengono applicati sotto forma di medicazioni superiori.

È molto importante annotare tutti i casi di comparsa di segni di inedia di una pianta e selezionare l'area sulla mappa delle colture in cui sono osservati. Quindi sarà possibile non solo alimentare le colture con fertilizzanti nello stesso anno, ma anche adottare misure per il futuro per migliorare questi terreni.

1. La storia dello sviluppo della teoria della nutrizione minerale delle piante.

Le prime opere compaiono nel Medioevo. Tra questi chiamiamo il "trattato scientifico sui vari terreni (sali) e l'agricoltura" del naturalista francese Palissy. In questo lavoro, per la prima volta, il suolo è considerato una fonte di nutrizione vegetale con sali minerali, si suggerisce che le sostanze minerali sotto forma di fertilizzanti dovrebbero essere restituite al suolo.

Van gelmont. Stavano sperimentando le piante, sulla base delle quali si era giunti a conclusioni errate sull'alimentazione delle piante con acqua. Salice e vaso a terra (la teoria dell'acqua era sbagliata)

Glauber  avanzare un'ipotesi secondo cui la base della crescita delle piante è il nitrato ("sale di fertilità"), ottenuto da una miscela di letame e suolo. Glauber ha suggerito che è formato dal cibo degli animali. Ha consigliato di fare il salnitro sotto i vigneti, bagnando il grano seminato con una soluzione di salnitro.

Lavoisier stabilito la legge di conservazione della materia, determinato la composizione dell'aria e la formazione di anidride carbonica, ha fatto un certo numero di altre importanti scoperte. Allo stesso tempo, ha anche affrontato questioni relative alla chimica agronomica. Scrisse: "Le piante raccolgono materiali necessari per la loro organizzazione dall'aria che li circonda, dall'acqua e in generale dal regno minerale".

Priestley  ha fatto una meravigliosa esperienza Ha preso il tappo di vetro, ha isolato il mouse e la candela accesa sotto di esso, quindi ha messo la zecca. Conclusione: sotto l'azione delle piante verdi, l'aria diventa adatta per respirare e bruciare.

Ingengaus  ha scoperto che solo le piante, e solo nella luce, assorbono l'anidride carbonica dall'aria, mentre emettono ossigeno. Le piante stesse respirano continuamente, ma emettono molto più ossigeno nella luce e, in assenza di luce, usano un po 'dell'O2.

Senebier e Saussure  presentato evidenza sperimentale della radice minerale e della nutrizione dell'aria delle piante. Gli scienziati hanno dimostrato che l'amido verde, cioè la clorofilla, è coinvolto nell'assorbimento del biossido di carbonio. Gli scienziati hanno dimostrato che sotto l'influenza della radiazione solare, le foglie evaporano l'umidità, facilitando così l'accesso di nuove porzioni di "succhi" dal suolo e dalle radici agli organi delle piante in superficie. Sotto l'azione della luce assorbono anidride carbonica ed emettono ossigeno. Le radici del terreno consegnano alle piante solo una piccola parte del cibo, ma hanno assolutamente bisogno di queste sostanze minerali.

Thayer  era un sostenitore della teoria dell'humus della nutrizione vegetale. Secondo questa teoria, l'humus viene assorbito direttamente dalle radici e serve come alimento principale per le piante. Sostanze minerali, questa teoria è stata erroneamente considerata solo come ausiliare, contribuendo all'assorbimento dell'humus.

Liebig  ha dimostrato che tutti i composti minerali della pianta sono assorbiti dal terreno. Pertanto, per recuperare fertilità del suolo  queste sostanze devono essere restituite al suolo, "la legge del ritorno"; "La legge del minimo": il livello di resa dipende dalla quantità della sostanza minerale che è nel minimo. L'aumento del contenuto di altre sostanze minerali non fornisce un aumento della resa.

Boussingault  mettere una serie di esperimenti accurati, che hanno dimostrato che le piante non usano l'azoto contenuto nell'aria. Avendo stabilito che il trifoglio e l'erba medica arricchiscono il terreno con l'azoto, Boussingo ipotizza che queste piante assorbano l'azoto dall'aria.

Gli elementi di cenere sono concentrati in quegli organi e cellule, il cui livello di attività vitale è piuttosto alto. Di norma, più ricco è il terreno e più secco è il clima, maggiore è il contenuto di ceneri della pianta. Articoli richiesti  Questi sono quelli senza i quali il corpo non può completare il suo ciclo di vita. Y. Sachs e I. Knoop hanno scoperto che i seguenti 7 elementi sono necessari per l'attività vitale di una pianta, oltre a C, O, H: N, P, S, K, Ca, Mg, Fe. Successivamente è stato mostrato il bisogno di piante in altri sei elementi: boro, manganese, zinco, rame, molibdeno e cloro. Per alcune piante, anche altri elementi sono caratteristici (ad esempio il sodio). Tutti gli elementi necessari della nutrizione radicale sono soggetti alle regole di base di Liebig. Tutti gli elementi necessari per la vita vegetale, a seconda del loro contenuto quantitativo nella pianta, sono solitamente suddivisi in macronutrienti (contenuto superiore allo 0,01%) - N, P, S, K, Ca, Mg, Fe e oligoelementi (contenuto inferiore allo 0,01%) - Mn, C, Zn, B, Mo, O

Valori comuni dei nutrienti: 1) sono inclusi nella composizione di sostanze organiche biologicamente importanti; 2) partecipare alla creazione di una certa concentrazione ionica, stabilizzazione di macromolecole e particelle colloidali (ruolo elettrochimico); 3) partecipare a reazioni catalitiche, entrare nella composizione o attivare singoli enzimi.

3. Macroelementi - K, Ca, Mg, S, P, il loro ruolo fisiologico.

zolfo. Lo zolfo viene assorbito dalle piante solo in forma ossidata, sotto forma di anione SCV. Nella pianta, la maggior parte dell'anione del solfato viene ridotta ai gruppi -SH e -S-S. Incluso nei tre aminoacidi - cistina, cisteina e metionina, vitamine, coenzimi (biotina, tiamina, coenzima A, glutatione, acido lipoico). Partecipa al metabolismo delle proteine, alla fase aerobica della respirazione, alla sintesi dei grassi, alla formazione di un legame macroergico, al metabolismo, ecc.

Parte dello zolfo è nella linfa delle cellule come ione solfato. Quando la radice muore in condizioni in cui manca di ossigeno, i composti contenenti zolfo si disintegrano per formare idrogeno solforato, che è velenoso alla radice. Con la mancanza di zolfo e la mancanza di azoto, inizia la distruzione della clorofilla, ma le foglie superiori sono le prime a sperimentare una mancanza di zolfo.

fosforo. Il fosforo viene assorbito dalle piante sotto forma ossidata sotto forma di sali di acido fosforico. Fa parte di acidi nucleici (DNA e RNA), nucleotidi (ATP, NAD, NADP), nucleoproteine, vitamine, fosfolipidi (membrane), ecc. Partecipa ai processi di glicolisi e respirazione aerobica. L'energia rilasciata in questi processi si accumula sotto forma di legami fosfatici ricchi di energia. Prende parte alla fotosintesi. In assenza di fosforo all'inizio della vita e della successiva alimentazione della pianta con sali di fosforo, le foglie delle piante soffrono per un certo tempo a causa dell'aumentato apporto di fosforo e del metabolismo dell'azoto disturbato a questo proposito.

Potassio, calcio e magnesio  assorbito da eventuali sali solubili, anioni che non hanno un effetto tossico o associati a qualsiasi sostanza insolubile con proprietà acide. Loro (K, Ca, Mg) sono necessari per la nutrizione.

ruolo:  adsorbendo sulla superficie delle particelle colloidali del protoplasma, creano alcune forze elettrostatiche attorno a loro, determinano il contenuto di acqua e la forza di ritenzione idrica dei colloidi.

potassio. Il potassio nelle piante è contenuto in grandi quantità, specialmente nelle loro parti vegetative. Il potassio ha un grande effetto sui colloidi plasmatici, aumenta la loro idrofilia (diluisce il plasma). Il potassio è anche un catalizzatore per un certo numero di processi sintetici: catalizza la sintesi di sostanze altamente molecolari da quelle più semplici, promuove la sintesi di saccarosio, amido, grassi, proteine.quando il potassio è carente, i processi di sintesi vengono disturbati e nella pianta si accumulano glucosio, amminoacidi e prodotti di decomposizione di altri composti altamente molecolari. . Con la mancanza di potassio, la miccia del bordo appare sulle foglie inferiori - i bordi della lama fogliare si spengono, le foglie assumono una caratteristica forma a cupola e la necrosi appare sulle foglie.

calcio. Parte del calcio si trova nella linfa delle cellule. Questo calcio non è attivamente coinvolto nei processi metabolici, fornisce la neutralizzazione degli acidi organici in eccesso. Una parte del calcio è concentrata nel plasma: qui il calcio abbassa l'idrofilia dei colloidi di plasma, aumenta la loro viscosità. Il calcio fa parte della sostanza nucleare, svolge un ruolo nei processi di divisione cellulare. Partecipa alla formazione delle membrane cellulari, alla formazione delle pareti dei peli radicali. In assenza di calcio, i punti di crescita delle parti aeree e della radice vengono rapidamente colpiti, poiché il calcio non si sposta dalle parti vecchie della pianta ai giovani. Le radici si avvicinano, la loro crescita quasi si ferma o diventa anormale.

magnesio. Incluso nella clorofilla. Il magnesio è importante per il metabolismo respiratorio, catalizza una serie di reazioni di formazione di legami di fosfato e il loro trasferimento. Poiché i legami fosfatici ricchi di energia sono coinvolti in un'ampia varietà di sintesi, questi processi non avvengono senza il magnesio. Con la mancanza di magnesio, la molecola della clorofilla viene distrutta e le vene delle foglie rimangono verdi e le aree del tessuto situate tra le vene diventano pallide. Questo fenomeno è chiamato clorosi spotty.

ferro. Viene assorbito sotto forma di sali disciolti, composti complessi e organici. Nei tessuti vegetali, il ferro è parzialmente convertito in composti organici. Essendo una parte degli enzimi, prende una parte attiva nei processi redox. Il ferro fa parte degli enzimi respiratori (citocromo, citocromo ossidasi, catalasi e perossidasi). Partecipa alla formazione della clorofilla. Con una mancanza di clorosi di ferro si sviluppa. Con la mancanza di ferro, le foglie giovani cambiano colore (ingialliscono), la fotosintesi; la crescita delle piante rallenta.

4. Il ruolo fisiologico dell'azoto nella vita vegetale. Fonti di nutrizione azotata delle piante superiori. Fissazione dell'azoto molecolare.

L'azoto è ben assorbito dalla pianta dai sali di acido nitrico e ammonio. È l'elemento principale della nutrizione radicale, come parte delle proteine ​​di tutte le cellule viventi. L'azoto è parte integrante degli acidi nucleici che fanno parte del nucleo e sono portatori di ereditarietà. Fa parte della clorofilla, fa parte degli enzimi che regolano le reazioni metaboliche e un numero di vitamine. Tutte le forme di azoto nella pianta vengono convertite in composti ammoniacali che, reagendo con acidi organici, formano amminoacidi e ammidi - asparagina e glutammina. L'azoto ammoniacale solitamente non si accumula nella pianta in quantità significative. Questo è osservato solo con una mancanza di carboidrati; in queste condizioni, la pianta non può trasformarla in sostanze organiche innocue - asparagina e glutammina. Un eccesso di ammoniaca nei tessuti spesso porta a danni. Se la pianta è priva di azoto, ciò influisce principalmente sul tasso di crescita. I nuovi germogli non sono quasi formati, la dimensione delle foglie diminuisce. In assenza di azoto nelle foglie vecchie, la clorofilla viene distrutta. La fissazione biologica dell'azoto atmosferico è importante, grazie al quale l'azoto passa in forme che possono essere utilizzate da tutti gli organismi vegetali e, attraverso di esse, organismi animali.Gli organismi capaci di assimilare l'azoto nell'aria possono essere divisi in gruppi: 1) fissatori simbiotici dell'azoto - microrganismi che assimilano azoto atmosferico, solo in simbiosi con una pianta superiore; 2) agenti non simbiotici che fissano l'azoto - microrganismi che vivono liberamente nel terreno e assorbono azoto dall'aria; 3) fissatori associativi di azoto - microrganismi che vivono sulla superficie del sistema radicale dei cereali, cioè che vivono in associazione con piante superiori. I fissatori simbiotici di azoto che vivono nei noduli delle radici delle leguminose (batteri noduli) appartenenti al genere Rhizobium sono importanti. Azotobacter. Affinché questi microrganismi svolgano il processo di fissazione dell'azoto, è necessaria la presenza di molibdeno, ferro e calcio. Il prodotto finale della fissazione dell'azoto è l'ammoniaca. Nel processo di riduzione dell'azoto all'ammoniaca, è coinvolto un complesso multienzimatico chiamato nitrogenasi. La fonte di protoni ed elettroni per la riduzione dell'azoto è la catena di trasporto degli elettroni respiratori. Questo indica la connessione dell'assimilazione dell'azoto atmosferico con i processi di respirazione, così come la fotosintesi (una fonte di carboidrati). Per ridurre N 2 a NH 3, sono necessari sei elettroni, secondo l'equazione: N 2 + 6e + 2H + -\u003e 2NH 3 Il processo richiede ATP come fonte di energia: 25-35 Le molecole di ATP sono esaurite, poiché l'azoto- nasi è un enzima con bassa specificità di substrato. Una caratteristica della nitrogenasi è che per l'enzima sono necessarie condizioni anaerobiche. Tuttavia, nelle cellule di una pianta superiore, l'ossigeno è necessario per mantenere la respirazione. Il ruolo della legemoglobina è quello di legare i batteri nel corpo e creare le condizioni perché la nitrogenasi funzioni. Fe, Cu e Co sono necessari per la formazione della legemoglobina. Per il normale corso del processo di fissazione dell'azoto, sono necessari Mo e Fe, che fanno parte della nitrogenasi. Il molibdeno supporta la conformazione della nitrogenasi, è coinvolto nel legame del trasferimento dell'azoto e degli elettroni e induce anche la sintesi della nitrogenasi. Il cobalto è un componente della vitamina B 12, che è coinvolto nel processo di biosintesi delle legemoglobine. Le sostanze azotate vengono trasportate agli organi in superficie della pianta ospite principalmente sotto forma di ammidi (asparagina, glutammina).

5. Metabolismo dell'azoto delle piante superiori: il ripristino dei nitrati e il modo in cui assimilano l'ammoniaca.

Le piante più alte assorbono i composti dell'azoto dal terreno. La principale fonte di nutrimento di azoto per le piante sono i nitrati e l'ammoniaca. I sistemi radicali delle piante sono ben assorbiti dai nitrati che, entrando nelle radici della pianta, subiscono una riduzione enzimatica ai nitriti e successivamente all'ammoniaca. Questo processo si verifica principalmente nelle radici, ma anche le cellule fogliari possiedono questa capacità. La riduzione dei nitrati in ammoniaca passa attraverso una serie di passaggi. Al primo stadio, i nitrati sono ridotti a nitriti con la partecipazione dell'enzima nitrato reduttasi:

N03- + 2e -\u003e N02

La nitrato reduttasi è un enzima contenente FAD, eme e molibdeno. L'enzima è localizzato nel citosol, dove avviene la riduzione dei nitrati al nitrito. Il fornitore di NADH è il processo di respirazione e in parte le reazioni alla luce della fotosintesi. Ecco perché il ripristino dei nitrati è strettamente associato allo scambio di gas respiratorio e alla fotosintesi. Per la riduzione dei nitrati, possono essere utilizzati prodotti formati nel processo di fotofosforilazione non ciclica (NADPH, ATP). In condizioni di scarsa illuminazione, l'attività enzimatica di Fe e Mo diminuisce e i nitrati si accumulano nella cellula.

Il secondo stadio - la riduzione dei nitrati all'ammoniaca è catalizzata dall'enzima nitrito reduttasi:

N02- + 6e -\u003e NH4 +

La nitrito riduttasi è un enzima contenente eme come gruppo protesico. L'attività di questo enzima è superiore alla nitrato reduttasi. La nitrito riduttasi è localizzata nei cloroplasti fogliari o nei plastidi della radice. Il donatore di elettroni nelle foglie è ridotto ferredossina, che si forma quando funziona alla luce di PSI.I nitriti possono entrare nella pianta dal suolo e subire riduzione a NH4. Il movimento dei nitriti dal citoplasma ai cloroplasti è stimolato da Ca. Viene anche eseguito il processo inverso - l'ossidazione della forma di ammonio di azoto in forma di nitrato, che smentisce l'opinione diffusa sull'origine esclusivamente esogena dei nitrati nelle piante.

La fonte più importante di nutrizione dell'azoto è l'azoto ammoniacale. L'accumulo di ammoniaca nelle cellule porta a conseguenze indesiderabili. Tuttavia, le piante hanno la capacità di neutralizzare l'ammoniaca legandola agli acidi organici per formare ammidi (glutammina, asparagina). Le piante possono essere divise in ammide, formando ammidi - asparagina e glutammina e ammonio, formando sali di ammonio. Nel processo di respirazione, gli acidi organici, tra cui a-chetoglutarico e oxaloacetico, si formano come prodotti intermedi. Questi acidi nella reazione di amminazione riduttiva diretta dell'ammoniaca aggiunta: La reazione va in due fasi. Nella fase intermedia si forma un amminoacido. La reazione è catalizzata dall'enzima glutammato deidrogenasi con il gruppo attivo NAD. Questo enzima è localizzato principalmente nei mitocondri, ma può essere contenuto nel citosol e nei cloroplasti. L'acido aspartico si forma per analogia con l'acido glutammico mediante amminazione riduttiva dell'acido ossalacetico con la partecipazione dell'enzima aspartato deidrogenasi. L'attività della glutammina sintetasi è influenzata dalla presenza di cationi: Mg2 +, Mn2 +, Co2 +, Ca2 +. L'enzima si trova nel citosol, ma può anche essere trovato nei cloroplasti. L'asparagina è prodotta in modo simile. Negli organi più giovani (foglie) e anche nelle cellule più giovani, la formazione di ammidi è più intensa. Il ruolo delle ammidi nelle piante è vario. Questa non è solo una forma di neutralizzazione dell'ammoniaca, è anche una forma di trasporto di composti azotati, garantendo il loro deflusso da un organo all'altro. È importante che le ammidi ei loro precursori immediati - acidi glutammico e aspartico - siano il materiale per la costruzione di molti altri amminoacidi nei processi di transaminazione, nonché il riarrangiamento del loro scheletro di carbonio.

6. Traccia elementi nella vita vegetale.

Oltre agli elementi di base, è necessaria un'intera gamma di cosiddetti oligoelementi per la crescita delle piante. Gli oligoelementi vengono assorbiti solo a basse concentrazioni dei sali corrispondenti. Quando la dose viene aumentata, diventano velenosi per la pianta. Il loro ruolo nella vita delle piante, come le vitamine, è associato all'attività degli enzimi.

boro. Affinché la pianta si sviluppi normalmente, deve essere fornita con boro. In assenza di boro, la crescita delle radici e della parte di terra è sospesa. I punti di crescita muoiono, come le cellule del giovane tessuto in crescita - i meristemi cessano di dividersi. Il boro prende parte al processo di germinazione del polline e alla crescita dell'ovaio, quindi, con una carenza di esso, la produzione di semi delle piante diminuisce bruscamente.Il Bor svolge un ruolo importante nel movimento degli zuccheri; Un certo numero di composti organoborali sono promotori della crescita.

Rame.  Una grande percentuale di rame è concentrata sui cloroplasti. Apparentemente, il rame catalizza alcune reazioni nella fotosintesi: con la mancanza di rame, il cloroplasto risulta essere di breve durata. Il rame fa parte di un certo numero di enzimi ossidativi (polifenolossidasi, tirosinasi, ecc.) Il rame svolge un ruolo importante nel metabolismo delle proteine.

zinco. Lo zinco è parte di un importante enzima: carboan-idrasi. Inoltre, lo zinco è coinvolto nella sintesi dell'amminoacido triptofano, che è un precursore delle auxine nella pianta.

manganese. Catalizza le reazioni di arbililazione e svolge un ruolo importante nella fotosintesi e nella respirazione. Principalmente si accumula nelle foglie e nei punti di crescita. La sua presenza contribuisce alle trasformazioni ossidative: la presenza di manganese nella soluzione nutritiva aumenta la respirazione delle radici, mentre l'assorbimento dell'azoto nitrico aumenta notevolmente. Una caratteristica particolarmente caratteristica del manganese è la sua capacità di ossidare i composti del ferro.

molibdeno. Il molibdeno è necessario per le piante in quantità estremamente ridotte. Catalizza i processi di riduzione dei nitrati e sintesi proteica.

7. Il meccanismo di ingresso di ioni nella cellula. Il ruolo della parete cellulare. Trasporto di ioni attraverso le membrane: passivo e attivo.

L'assorbimento di ioni dalla cellula inizia con la loro interazione con la parete cellulare. Gli ioni possono essere parzialmente localizzati nelle lacune intermicellari e interfibrillari della parete cellulare, fissati nella parete cellulare mediante cariche elettriche. Il volume cellulare disponibile per la diffusione libera di ioni è chiamato spazio libero. Lo spazio libero include gli spazi intercellulari, le pareti cellulari e gli spazi vuoti che possono verificarsi tra la parete cellulare e la membrana plasmatica. A volte è chiamato spazio libero apparente (PCB). Il termine "apparente" significa che il volume dipende dall'oggetto e dalla natura del soluto. Lo spazio libero della pianta è chiamato apoplast, semplicissimo - l'insieme di protoplasti di tutte le cellule. L'assorbimento e l'escrezione di sostanze nel PSC è un processo passivo fisico-chimico che non dipende dalla temperatura e dagli inibitori degli scambi di energia e proteine. La parete cellulare ha le proprietà di uno scambiatore di ioni, poiché gli ioni H + e HCO - 3 sono adsorbiti in esso, scambiandosi in quantità equivalenti per ioni della soluzione esterna. Per penetrare il citoplasma e coinvolgere il metabolismo, gli ioni devono passare attraverso la membrana plasmatica. Il trasporto di ioni attraverso la membrana può essere passivo e attivo. L'assorbimento passivo non richiede energia ed è effettuato per diffusione lungo un gradiente di concentrazione di una sostanza per la quale la membrana plasmatica è permeabile. Il movimento passivo degli ioni è determinato non solo dal potenziale chimico m, come nel caso della diffusione di particelle non cariche, ma anche dal potenziale elettrico e. Entrambi i potenziali sono uniti nella forma del potenziale elettrochimico `m:` m = m + nF e, dove m è la chimica, e è l'elettrica, `m è il potenziale elettrochimico, n è la valenza dello ione, F è la costante di Faraday. Hai bisogno di questo?

Il potenziale elettrico sulla membrana - il potenziale transmembrana può verificarsi per i seguenti motivi: 1) se l'apporto di ioni segue un gradiente di concentrazione, ma a causa della diversa permeabilità dei cationi di membrana rispetto agli anioni arriva ad un tasso più elevato. In virtù di ciò, una differenza nei potenziali elettrici sorge sulla membrana, che porta alla diffusione dello ione caricato in modo opposto; 2) se ci sono proteine ​​sul lato interno della membrana che fissano determinati ioni; 3) come risultato del trasporto attivo di un catione o di un anione, in questo caso lo ione caricato in modo opposto può muoversi passivamente lungo il gradiente del potenziale elettrico.

Il trasporto attivo è un trasporto che va contro il gradiente elettrochimico con il dispendio di energia rilasciato nel processo del metabolismo. All'aumentare della temperatura, i veleni inibiscono. E un aumento dell'ATP migliora il processo di assorbimento. Il trasporto attivo degli ioni attraverso la membrana viene effettuato con l'aiuto di trasportatori. Lo ione reagisce con il suo vettore sulla superficie della membrana plasmatica. Il complesso portante con lo ione è mobile nella membrana stessa e si sposta verso il suo lato interno. Qui il complesso si disintegra e lo ione viene rilasciato nell'ambiente interno e la portante si sposta all'esterno della membrana. Il trasporto che coinvolge i trasportatori può seguire il gradiente del potenziale elettrochimico. Questo è un trasporto passivo, ma grazie ai trasportatori procede con maggiore velocità rispetto alla diffusione ordinaria e questo processo è chiamato diffusione della luce. Per utilizzare l'energia dell'ATP deve essere idrolizzato: ATP + HON ® ADP + Fn. Catalizzato da ATPase. Le ATPasi di trasporto sono lipoproteine ​​ad alto peso molecolare. Per le piante, H + - ATPase (pompa di idrogeno o pompa di idrogeno) è di grande importanza.Il trasferimento di ioni idrogeno è accompagnato dal trasferimento di cationi nella direzione opposta.Questo processo è chiamato antiport.Anions, il simport, può muoversi insieme al protone.L'energia rilasciata durante il decadimento dell'ATP ATPasi, per cui l'enzima che lega uno ione specifico, gira e gira dall'altra parte della membrana.

Il trasporto intracellulare di ioni viene effettuato a causa del movimento del citoplasma e attraverso i canali del reticolo endoplasmatico. Gli ioni entrano nel vacuolo se il citoplasma e gli organelli sono già saturi di essi. Per entrare nel vacuolo, gli ioni devono superare un'altra barriera: il tonoplasto. Il trasporto di ioni attraverso il tonoplasto viene effettuato anche con l'aiuto di vettori e richiede energia.

8. Radice come organo di assorbimento di elementi minerali. Metabolismo delle radici.

La principale zona di assorbimento di nutrienti, di approvvigionamento e di organi aerei vegetali, è la zona di allungamento cellulare e la zona dei peli radicali. Nella zona meristematica non esiste un sistema vascolare differenziato. In questo caso, il floema è differenziato in precedenza e solo xilema è formato leggermente più alto lungo la lunghezza della radice. È sullo xilema che l'acqua viene trasportata con sostanze nutritive disciolte. Pertanto, la maggior parte degli ioni meristemi assorbiti viene utilizzata nelle stesse celle.

Sopra la zona dei peli radicolari si trova la zona ramificata della radice. In questa zona, la superficie è ricoperta da uno strato di sughero e praticamente non partecipa all'assorbimento dei sali nutritivi. Diverse zone della radice assorbono diversi elementi minerali. È stato dimostrato che Ca2 + entra solo nelle zone apicali, K +, NH4 + e fosfati vengono assorbiti dall'intero sistema radicale.

Caratteristiche di ammissione: la capacità delle piante di concentrare selettivamente le sostanze; relativa indipendenza di acqua e sale; dipendenza dalla respirazione e dalla fotosintesi; accelerazione del processo sotto l'influenza di temperatura e luce.

Nel sistema di root, si distinguono due volumi: apoplast e symplast. La maggior parte dei colloidi del suolo sono caricati negativamente, i cationi sono in superficie nello stato adsorbito (assorbito). I cationi e gli anioni che si trovano nello stato assorbito sulle particelle del complesso di assorbimento del suolo possono essere scambiati per gli ioni adsorbiti sulla superficie delle cellule delle radici. In questo modo, K +, Ca2 +, Na + cation possono essere forniti in cambio di protoni, così come N03-, P043- e altri anioni in cambio di HC03- o anioni di acidi organici. Gli ioni assorbiti sono adsorbiti sulla superficie delle pareti delle cellule del rizoderma. Dallo stato adsorbito, gli ioni possono muoversi lungo la corteccia della radice in due modi: lungo l'apoplasto e il simplast. Dopo l'ammissione al simplast, gli ioni penetrano attraverso la membrana e poi si spostano lungo i plasmodesses verso i vasi xilematici.

La corrente dell'acqua con il soluto, che si muove attraverso lo spazio libero (apoplasto), come se lavasse tutte le cellule della corteccia. Attraverso questo percorso, si può osservare l'assorbimento di sostanze da parte delle pareti cellulari, l'ingresso di ioni nelle cellule attraverso le membrane corrispondenti e la loro inclusione nel metabolismo, cioè la metabolizzazione. Dovrebbe essere notato che vi è un'ostruzione nel percorso di movimento lungo l'apoplasto sotto forma di cellule endoderm con cinturini Caspari. Il movimento attraverso le cellule endoderm è possibile, a quanto pare, solo attraverso il citoplasma. A questo proposito, il trasferimento di ioni attraverso le membrane delle cellule endodermiche è necessario e anche effettuato con l'aiuto di vettori. In generale, tra l'apoplasto e il simplast nel sistema radicale, vi è una continua interazione e scambio di sali nutritivi.

9. Ecologia della nutrizione minerale: l'influenza di fattori esterni e interni. Base fisiologica dell'applicazione del fertilizzante.

L'influenza delle condizioni esterne

Ad una temperatura prossima a 0 ° C, l'assorbimento dei sali è lento, quindi, fino a 40 ° C, aumenta. Un aumento della temperatura di 10 ° C può causare un aumento dell'assorbimento di due e anche tre volte. Nel buio, l'assorbimento dei sali rallenta e gradualmente si ferma e accelera sotto l'influenza della luce. La diminuzione della concentrazione di ossigeno inferiore al 3% causa una diminuzione dell'assorbimento di circa due volte. In presenza di un anione facilmente assorbito, i cationi dello stesso sale arrivano più velocemente. Gli ioni con la stessa carica di solito competono tra loro.

Influenza di fattori interni

Dipende dall'intensità della respirazione. Il processo di respirazione può influenzare il flusso di sali in diverse direzioni. Così, nel processo di respirazione, l'anidride carbonica rilasciata nell'ambiente acquatico si dissocia in H + e HC03- ioni. Essendo adsorbiti sulla superficie della radice, questi ioni servono come fondo di scambio per i cationi e gli anioni in entrata. Nel processo di trasferimento di ioni attraverso la membrana, sono coinvolte specifiche proteine ​​portatrici, la cui sintesi dipende dall'intensità del processo respiratorio.

L'introduzione razionale dei nutrienti sotto forma di fertilizzanti è un potente fattore per aumentare la resa delle piante. Tuttavia, si deve tenere presente che le dosi eccessive di fertilizzanti non sono solo inutili per i loro rifiuti, ma possono portare a una serie di conseguenze molto dannose. Prima di tutto, può creare una maggiore concentrazione della soluzione del suolo. La maggior parte delle piante coltivate sono sensibili a questo indicatore. Aumentare il contenuto di qualsiasi sale nutritivo può avere un effetto tossico diretto sul corpo della pianta. Per stabilire tassi ragionevoli di fertilizzanti, è necessario tenere conto della presenza di nutrienti nel terreno, delle esigenze di questa pianta, delle proprietà dei fertilizzanti, della composizione delle escrezioni delle radici, dei coefficienti di traspirazione, della fotosintesi, dell'acidità del suolo.

POTERE MINERARIO DELLE PIANTE POTERE MINERARIO DELLE PIANTE

un insieme di processi di assorbimento, movimento e assimilazione di chem. elementi necessari per la vita cresce, il corpo, sotto forma di ioni di sali minerali. Tra gli elementi di M. p. distinguere i macronutrienti (N.S.P, K, Ca, Mg) e i microelementi. L'azoto viene assorbito dalle piante sotto forma di anione NO3 o catione NH +, fosforo e zolfo sotto forma di anioni H2PO4 e SO2-, metalli sotto forma di cationi K +, Ca2 + e Mg2 +. Gli organismi unicellulari e le piante acquatiche assorbono gli elementi di M. pp. l'intera superficie, piante terrestri più alte - le cellule superficiali della radice, cap. arr. peli di radice I cationi penetrano nella cellula attraverso la membrana plasmatica che lo circonda passivamente, gli anioni (così come K + a concentrazioni esterne inferiori a 1 mM) sono attivi, con un costo metabolico. energia. L'assorbimento attivo è assicurato dal funzionamento delle pompe a ioni molecolari della membrana plasmatica. All'interno della cellula, gli ioni vengono miscelati per mezzo di un movimento circolare del citoplasma (ciclosa) e sono distribuiti in modo non uniforme tra esso e gli organelli (compartimento). Da una cellula all'altra, gli ioni si muovono lungo i plasmamodesmata, che uniscono tutte le cellule del tessuto insieme - nel simplast, o lungo le membrane cellulari, anch'esse unite nell'apoplasto. Nel corpo della pianta, gli ioni viaggiano con l'acqua che scorre attraverso i vasi xilematici che penetrano nella radice, nel fusto e nella foglia. Elementi di trasporto ascendenti M. pp. diretto ch. arr. a frutti emergenti e foglie giovani. Con l'invecchiamento più basso. elementi foglia M. pp flusso da loro in organi in crescita in cui possono essere riutilizzati (riciclaggio). Coinvolgimento di elementi assorbiti M. pp. In generale, il metabolismo si verifica in tutte le cellule vegetali. L'azoto è parte di amminoacidi e proteine, così come ammine, ammidi, alcaloidi, clorofilla, acidi nucleici, nucleotidi, pl. ormoni e vitamine. Lo zolfo è incluso negli amminoacidi cisteina, cisteina e metionina, fosforo - nell'adenosina trifosfato (ATP) e in altri fosfati di adenosina, che svolgono un ruolo chiave nell'energia. uno scambio di una cellula, e anche nei fosfolipidi delle membrane cellulari e in nucleici a voi. Potassio, calcio e magnesio rimangono Ch. arr. nella forma ionica, garantendo la stabilità delle strutture subcellulari e l'attività degli enzimi (circa il 10% delle cellule fogliari di Mg fa parte della clorofilla). Insieme alla fotosintesi di M. p. fa un unico processo di nutrizione delle piante. Regolamento M. p. L'uso dei fertilizzanti è uno dei modi più importanti per aumentare la produttività dei prodotti agricoli. culture.

.(Fonte: "Dizionario Enciclopedico Biologico". Redattore Capo M. S. Gilyarov; Redkol. A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin et al. - 2a ed., Corretto - M.: Sov. Enciclopedia, 1986.)

L'insieme dei processi di assorbimento, movimento e assimilazione di elementi chimici da parte delle piante, ottenuti dal terreno sotto forma di ioni di sali minerali. Nello studio della cenere delle piante sono stati scoperti molti elementi chimici, tra cui raro, il cui contenuto in diverse parti delle piante non era lo stesso. Questo indica che questi elementi sono necessari per le piante e si accumulano in essi. Gli elementi presenti in tutte le piante erano considerati vitali: si tratta di potassio, calcio, magnesio, ferro, zolfo e fosforo. Per le diverse piante sono necessari in quantità diverse. È impossibile sostituire completamente un elemento con un altro. La resa dei prodotti agricoli dipende dal grado della loro presenza nel suolo. piante. Nei terreni della Russia centrale di solito non hanno abbastanza azoto e acido fosforico, meno frequentemente il potassio, quindi vengono introdotti come fertilizzanti azotati e fosforo-potassio.
  Ogni elemento chimico svolge un ruolo speciale nella vita di una pianta. Il fosforo viene assorbito dalla pianta sotto forma di sali di acido fosforico (fosfati) e si trova allo stato libero o insieme a proteine ​​e altre sostanze organiche che fanno parte del plasma e del nucleo. Nello stato libero, è possibile regolare l'ambiente acido e alcalino nella cellula. Lo zolfo viene assorbito dalla pianta sotto forma di sali di acido solforico, fa parte delle proteine ​​e degli olii essenziali. Il potassio è concentrato in organi giovani ricchi di plasma, così come negli organi di accumulo di sostanze di riserva - semi, tuberi, probabilmente svolge il ruolo di neutralizzatore della reazione acida della linfa delle cellule e partecipa al turgore. Il magnesio si trova nella pianta nello stesso posto del potassio e, inoltre, fa parte della clorofilla. Il calcio si accumula negli organi adulti, specialmente nelle foglie, serve come neutralizzatore di acido ossalico dannoso per la pianta e lo protegge dagli effetti tossici di vari sali, e partecipa alla formazione delle membrane meccaniche. Il ferro si trova nella pianta in piccole quantità, ma fa parte dei protoplasti, e con la sua carenza le foglie in via di sviluppo non diventano verdi, ma rimangono bianche (il fenomeno della clorosi).
  Oltre a questi elementi vitali, il cloruro di sodio ha un certo valore (accumulandosi nelle cellule alofite, consente di aumentare la pressione osmotica a 100 atmosfere, in modo che possano resistere alla secchezza fisiologica del suolo), manganese, fluoro, iodio, bromo, zinco, cobalto, stimolando la crescita delle piante, e altri.
  I composti minerali di elementi di azoto e ceneri sono assorbiti da piante terrestri più alte quasi esclusivamente da radici. I sali, come l'acqua, vengono assorbiti dalle cellule viventi della corteccia radice principale e dai peli radicali, quindi vengono spinti dalla pressione delle radici nei vasi con acqua, trasportati da altre correnti della pianta con flusso di traspirazione e nuovamente prelevati dalle cellule viventi dello stelo e della foglia. Nelle cellule viventi della radice, si verifica la prima selezione di sostanze consentite all'interno della pianta. La partecipazione di cellule viventi all'adozione di sostanze determina la capacità selettiva della pianta, grazie alla quale varie sostanze vengono assorbite in quantità diverse. Poiché l'offerta dipende in larga misura dal consumo, l'impianto richiede alcuni sali e altri in varie fasi di sviluppo. Più stretto è il contatto della radice con le particelle del suolo, più sviluppato è il sistema radicale e più completo è l'assorbimento dei sali. Inoltre, le radici hanno un'abilità dissolvente. Indubbiamente, un potente sistema di radici altamente ramificato contribuisce a una migliore nutrizione delle piante.

.(Fonte: "Biologia, moderna enciclopedia illustrata." Redattore principale: A. P. Gorkin; M .: Rosmen, 2006.)

Guarda qual è il "MINERAL POWER OF PLANTS" in altri dizionari:

nutrizione minerale delle piante  - Assorbimento e assorbimento dei nutrienti da parte delle piante in forma minerale. [GOST 20432 83] Fertilizzante Argomenti ... Guida del traduttore tecnico

Si assimilano dall'ambiente di ioni di sali minerali necessari per il normale funzionamento dell'organismo vegetale. Agli elementi di M. p. includere N, P, S, K, Ca, Mg, così come gli elementi di tracciamento (Fe, B, Cu, Zn, Mn, ecc.). M. p. P. ... ...

nutrizione minerale delle piante  - nutrizione minerale delle piante, un insieme di processi di assorbimento, movimento e assimilazione di elementi chimici da parte delle piante dal suolo sotto forma di ioni di sali minerali. Agli elementi di M. p. includere macro (N, S, P, K, Ca, Mg) e oligoelementi ... ...

POTERE MINERARIO DELLE PIANTE  - un insieme di processi di assorbimento, movimento e assimilazione di sostanze chimiche. elementi di piante dal suolo sotto forma di minatore ionico, sali. Agli elementi di M. p. Sono inclusi macroelementi (N, S, P, K, Ca, Mg) e microelementi (Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo). L'azoto viene assorbito ... ...

Il processo di assorbimento e assimilazione da parte delle piante dall'ambiente di elementi chimici necessari per la loro vita; è spostare le sostanze dall'ambiente nel citoplasma delle cellule vegetali e la loro trasformazione chimica in composti, ... ... Grande Enciclopedia Sovietica

nutrizione vegetale  - nutrizione vegetale, assimilazione dei composti inorganici dall'ambiente e loro trasformazione autotrofa in sostanze organiche utilizzate per la formazione e il rinnovo delle parti strutturali delle piante e per l'approvvigionamento energetico delle funzioni. Fino all'inizio ... Agricoltura. Grande dizionario enciclopedico

ALIMENTAZIONE  - Assorbimento inorganico. composti dall'ambiente e la loro trasformazione autotrofa in organo. nel VA, utilizzato per l'educazione e l'aggiornamento delle parti strutturali del Riy e dell'energia. fornitura di funzioni. Fino all'inizio 19 ° secolo c'era una teoria dell'humus ... ... Dizionario enciclopedico agricolo

Assimilazione (assimilazione) di nutrienti da parte di piante provenienti dall'ambiente esterno; base del metabolismo. Le fonti di nutrienti per le piante sono il terreno da cui si dissolvono in acqua minerale (vedi ... ... Dizionario enciclopedico biologico

Il consumo di piante e animali (quest'ultimo di solito per catena di trofei) di sostanze minerali (sotto forma di anioni o cationi) necessari per la loro attività vitale. Dizionario enciclopedico ecologico. Chisinau: il principale comitato editoriale del moldavo ... ... Dizionario ecologico

CIBO MINERALE  - assorbimento e assimilazione (assimilazione) da parte delle radici di piante di composti inorganici di macro e microelementi, nonché loro movimento e trasformazione nelle parti aeree delle piante ... Dizionario botanico