Влияние условий внешней среды на поступление питательных веществ в растения (концентрация почвенного раствора, соотношение макро- и микроэлементов в питательной среде, влажность и аэрация почвы).

1. Концентрация почвенного раствора.

Корни растения могут использовать элементы питания из сильно разбавленных растворов, однако при очень низких концентрациях растения могут страдать от недостатка питательных веществ.

Повышение концентрации до определенного предела (2-3 г/л) вызывает пропорциональный рост интенсивности поглощения элементов питания, при избыточно высоких концентрациях растения угнетаются, т.к. осмотическое давление раствора затрудняет поступление воды.

Оптимальная концентрация почвенного раствора при которой наиболее активно поглощаются питательные вещества изменяется в зависимости от вида растения и возраста.

Так хуже всего переносят повышенные концентрации: лен, люпин, морковь и огурец. Особенно чувствительны молодые растения.

 

2. Соотношение макро и микроэлементов.

Раствор в котором необходимые растению элементы питания находятся в оптимальной для данной фазы развития концентрации и соотношении называется физиологически уравновешенным. Одновременное присутствие в растворе нескольких видов катионов и анионов благодаря антагонизму создает более или менее благоприятные условия для развития растения. В то время как односолевой (неуравновешенный) раствор той же концентрации оказывает резко отрицательное воздействие.

Антагонизм это взаимное торможение одноименно заряженных ионов при поступлении их в растение. Пример: Са и К, Са и Мg, К и NH4, Са и Н.

Антагонизм анионов менее выражен. Отрицательную роль антагонизм может играть в неуравновешенных растворах, т.е. при резком преобладании того или иного иона.

Например известкование почв вызывает резкое повышение концентрации Са в итоге может снизится поступление К и Мg.

Обратный антагонизму процесс – синергизм. Это когда ионы ускоряют поступление друг друга в растение. Синергизм чаще всего рассматривается как взаимоотношение противоположно заряженных ионов. Например поступление ионов NO3 стимулирует поступление Са. Вместе с тем взаимодействия между ионами имеет более сложную природу. Одни и те же ионы могут действовать как положительно так и отрицательно на поглощение других ионов. Направленность действия зависит от содержания в среде того или иного элемента питания.

Например: повышение концентрации элемента находящегося в минимуме до оптимального уровня активизирует процессы обмена веществ в растении, как следствие стимулирует поступление других элементов (синергизм).

При дальнейшем повышении концентрации того же элемента в растворе нарушается соотношение элементов питания. Синергические отношения могут перейти в антогонистические т.к. избыток элемента будет затруднять поступление др. элементов в растение.

 

3. Влажность почвы

Элементы питания наиболее интенсивно поступают в растение при оптимальной влажности около 60% полной влагоемкости и обеспечивающий стабильное физиологическое состояние, хорошее развитие корней и быстрый транспорт ионов к поверхности корней. Угнетение растений при недостатке влажности затрудняет усвоение элементов питания. Высокая влажность ухудшает воздушный режим.

 

4. Аэрация почвы

Кислород воздуха необходим для дыхания корней в процессе которого освобождается энергия используемая растениями для активизации транспорта питательных веществ. Поэтому потребление элементов питания нарушается при ухудшении аэрации в увлажненных и уплотненных, бесструктурных почвах.

 

Влияние условий внешней среды на поступление питательных веществ в растения (тепловой режим, свет, реакция среды, деятельность почвенных микроорганизмов).

1. Тепловой режим

Поступление питательных веществ в растение может происходить только в определенном интервале температур. Например: оптимальная температура для потребления P и N 23-250. температура ниже 10 отрицательно влияет на поступление всех элементов т.к. замедляются процессы жизнедеятельности. Слишком высокая температура 40-50 вызывает иноктивацию белков переносчиков и скорость потребления питательных веществ резко снижается.

 

2. Свет

Поглощение элементов питания на свету происходит более интенсивно, чем в темноте. В процессе фотосинтеза образуются органические вещества служащие энергетическим материалом для дыхания корней и участвуют в метаболический реакциях с поступившими в растение ионами. При затемнении растения интенсивность поступления питательных веществ падает, а через некоторое время прекращается.

 

3. Реакция среды

Каждое растение имеет определенный интервал рН благоприятный для его роста и развития. Для большинства культур оптимальна слабокислая реакция 6,5. Реакция среды несоответствующая оптимальной вызывает нарушение нормальных процессов жизнедеятельности, в т.ч. может привести к снижению интенсивности поглощения питательных веществ. Повышение концентрации ионов Н в кислом растворе уменьшает поглощение других катионов (антагонизм), и усиливает потребление анионов (синергизм).

 

4. Деятельность почвенных м.о.

Жизнедеятельность растений осуществляется в тесной взаимосвязи с огромным количеством микроорганизмов.

В окультуренных Пд 1-2 млрд. на 1 г почвы

В черноземах 2,5-3 млрд. на 1 г почвы

Общая масса м.о. в пахотном слое почвы 3-8 т/га

 

Особенно активно развиваются м.о. в той части почвы, которая непосредственно соприкасается с корнем растений (ризосфера). Ризосферные м.о. используют для питания корневые выделения, попутно не позволяя им накапливаться в токсичных для растения концентрациях.

Микрофлора может играть как положительную так и отрицательную роль. Полезные м.о. способствуют переводу трудно растворимых элементов почв и удобрений в доступные для растения формы, осуществляет фиксацию атмосферного азота, выделяют биологически активные вещества: витамины, стимуляторы роста и другие оказывающие положительное влияние на растение вещества. М.о. могут вызывать и негативные для растения процессы: биологическую иммобилизацию, газообразные потери азота при денитрификации. Некоторые микробы выделяют токсичные соединения. Многие грибы и бактерии – возбудители болезней.

Жизнедеятельность м.о. во многом зависит от условий окружающей среды имеющих значение и для растений. Полезные м.о. в большинстве случаев аэробы и предпочитают слабокислую или нейтральную реакцию среды. Важно применять удобрения и технологии, способствующие развитию полезных и подавлению вредных м.о.