Fosfatgjødsel for vekst og frodig blomstring. Effekten av fosfor på plantelivet

Fosfor i planter

Fosfor spiller utelukkende viktig rolle i plantelivet. De fleste metabolske prosesser utføres bare med hans deltakelse. Det er nesten alltid i andre minimum (etter nitrogen).

Den fysiologiske rollen til fosfor (C 3). Det er en del av de viktigste organiske forbindelsene som er aktivt involvert i plantemetabolisme: nukleinsyrer (DNA og RNA), nukleoproteiner, fosfoproteiner, fosfatider (fosfolipider), makroerge forbindelser (ATP, etc.), sukkerfosfater, fytin, vitaminer, etc. Fosforinnhold (Р2О5) i planter og fjerning av landbruksvekster Gjennomsnittsinnholdet er 0,5 % tørrstoff, varierende fra 0,1 til 1,5 %, og avhenger av de biologiske egenskapene til avlingene, plantens alder og deres organer, fosfornæringsforholdene, osv. .d. Så, korn av belgfrukter inneholder 1-1,5% P2O5, korn - 0,8-1%. Halmen av disse og andre avlinger inneholder mindre fosfor sammenlignet med frø - 0,2-0,4%.

Fosfor i planter fordeles på samme måte som nitrogen, er dens følgesvenn. I gjennomsnitt er innholdet av fosfor i planteorganer 30 % av mengden nitrogen (C 17). Mer fosfor finnes i unge og vitale organer, blader inneholder mer fosfor enn stilker.

Fjerningen av fosfor fra avlinger er i gjennomsnitt 15-50 kg/ha, varierende avhengig av avlingens biologiske egenskaper og produktivitetsnivået.

Kilder til fosfor for planter. Hovedkildene er salter av ortofosforsyre (C 19), som, som tribasisk, er i stand til å danne tre typer anioner - H2PO4–, HPO42–, PO43– (C 20) og derfor tre typer salter - en- , to- og tre-substituerte fosfater, hvis løselighet og tilgjengelighet for planter varierer avhengig av kationene.

Salter av metafosforsyre og polyfosforsyre (pyro-, tripolyfosforsyre, etc.), som ikke absorberes direkte av planter, men som hydrolyseres i jorda til ortofosfater (C 21-24), kan også være fosforkilder.

I tillegg skiller røttene til noen planter (erter, bønner, mais osv.) ut enzymet fosfatase, som spalter fosforsyreanionen fra enkle organiske forbindelser. Som et resultat kan de organiske forbindelsene av fosfor tjene som en kilde til fosfor for disse plantene.

Fosforomdannelser i planter. Fosforet som kommer inn i plantene går veldig raskt over i sammensetningen av organiske forbindelser. Imidlertid er fosfor i dem direkte i form av en rest av fosforsyre. Dermed er 85-95 % av fosfor i organisk form (C 26). Mineralfosfater - kalsium-, kalium-, magnesium- og ammoniumfosfater - er mye mindre (5-15%), men de har veldig viktig, som er en reserve- og transportform for fosfor. For eksempel kan fosfor i røttenes organiske forbindelser flytte til luftdelen først etter transformasjon til mineralfosfater.

Dynamikk av fosforforbruk i vekstsesongen. Den kritiske perioden i forhold til fosfor i alle kulturer er notert i fasen av frøplanter. Mangelen på fosfor i denne perioden reduserer utbyttet kraftig, uavhengig av videre tilførsel av planter. Samtidig er rotsystemet i de innledende vekstfasene dårlig utviklet og kan ofte ikke absorbere jordfosfor og gjødsel påført før såing i tilstrekkelige mengder. Derfor anbefales påføring av fosfor før såing.

Periodene med maksimalt forbruk av fosfor i forskjellige kulturer faller ikke sammen. For eksempel forbruker vårhvete all fosfor den trenger ved slutten av øringsfasen, mens lin absorberer bare 58 % selv ved hele blomstringsperioden, og bomull absorberer bare 10 % av det maksimale fosforinnholdet i planter i fullblomstringsfasen Absorpsjonen av fosfor i hvete observeres i fasene av fremvekst i røret og øret, i lin - i fasene av blomstring og modning, i bomull - i perioden med fiberdannelse.

Tegn på mangel på fosfor for planter. Veksten og utviklingen av planter avtar, størrelsen på bladene avtar, blomstringen og modningen av avlingen forsinkes (C 31-33). Fosfor resirkuleres, så mangelen vises først på de nedre bladene, som blir mørkegrønne, skittengrønne og deretter rødfiolett, lilla eller lilla

Fosfor i jordsmonn.Innhold og reserver av fosfor i jordsmonn. Totalinnholdet varierer fra 0,01 til 0,3 % og avhenger først og fremst av den mineralogiske sammensetningen av moderbergartene. I tillegg inneholder jord rik på humus mer fosfor (humus inneholder 1-2% P2O5). Dermed er minimumsinnholdet av fosfor i soddy-podzolisk sandjord, det maksimale - i chernozem-jord. Den vitale aktiviteten til planter forårsaker biologisk akkumulering av fosfor i de øvre jordhorisontene

Den totale reserven av fosfor i det dyrkbare laget per 1 ha varierer fra 0,3 tonn i lett soddy-podzoljord til 9 tonn i chernozems

Former for fosfor i jordsmonn og dets transformasjoner Fosfor i jordsmonn er i organiske og mineralske former Organisk fosfor er mindre, det er en del av den uspesifikke delen av humus, samt unedbrytede rester av planter og mikroorganismer.

Mineralfosfor dominerer, som i soddy-podzol, kastanjejord og gråjord er 70-90% av det totale innholdet, og i jord med høyt innhold av humus (derav organisk fosfor) - grå skogjord og chernozems - 55-65 % (C 44). Mineralfosfor finnes hovedsakelig i form av primære mineraler og fremfor alt fluorapatitt [Ca3(PO4)2]3·CaF2 og hydroksyapatitt [Ca3(PO4)2]3·Ca(OH)2.

Fosfor fra organiske forbindelser og primære mineraler absorberes ikke direkte av planter. Som et resultat av forvitring av primære mineraler, dannes sekundære mineraler, som er forskjellige salter av ortofosforsyre. Fosfater dannes også under mineralisering av organisk fosfor under påvirkning av fosforbakterier.

Salter av fosforsyre er preget av ulik løselighet og følgelig tilgjengelighet for planter.

Fosfater av monovalente kationer [KH2PO4, (NH4)2HPO4, Na3PO4], samt monosubstituerte salter av toverdige kationer [Ca(H2PO4)2, Mg(H2PO4)2] er vannløselige. De er godt tilgjengelige for planter.

Disubstituerte kalsium- og magnesiumfosfater (CaHPO4, MgHPO4) og nyutfelte, amorfe tre-substituerte fosfater [Ca3(PO4)2, Mg3(PO4)2], som er uløselige i vann, men løses opp i svake syrer (organisk, karbonsyre) er kalt syreløselig.. Disse forbindelsene, under påvirkning av sure rotsekresjoner, så vel som organiske og mineralske syrer produsert av mikrober, oppløses gradvis og blir tilgjengelige for planter.

De løses ikke opp i vann og svake syrer, som et resultat er krystallinske former av tre-substituerte kalsium- og magnesiumfosfater praktisk talt utilgjengelige for planter. Men noen planter - lupiner, bokhvete, sennep, i mindre grad erter, søtkløver, sainfoin og hamp - har evnen til å absorbere fosfor fra trisubstituerte fosfater. Jern- og aluminiumfosfater (AlPO4, FePO4) er de minst tilgjengelige for planter.En viktig rolle i dannelsen av betingelser for fosfornæring spilles av den kjemiske absorpsjonen av vannløselige fosfater (fosfor retrogradering), som skjer i jordsmonn med enhver reaksjon av miljøet.

I nøytrale jordarter mettet med baser (chernozems, kastanjejord) dannes to- og tresubstituerte kalsium- og magnesiumfosfater:

Ca(H2PO4)2 + Ca(HC03)2 → 2CaHPO4↓ + 2H2CO3;

PPK)Ca2+ + Ca(H2PO4)2 → PPK)2H+ + Ca3(PO4)2↓.

PÅ sur jord, preget av et høyt innhold av aluminium og jern (soddy-podzol, rød jord), utfeller fosfater av disse elementene:

Ca(H2PO4)2 + 2Fe3+ → 2FePO4↓ + Ca2+ + 4H+;

PPK)Al3+ + K3PO4 → PPK)3K+ + AlPO4↓.

Som følge av retrogradering finnes vannløselige fosfater i jord i ubetydelige mengder (som regel ikke mer enn 1 mg/kg jord).

Anioner av fosforsyre i jorda kan utveksles absorbert, fiksering på overflaten av positivt ladede kolloidale partikler av aluminium og jernhydroksider.I større grad kommer utvekslingsabsorpsjonen av fosfater til uttrykk når mediet er surt. Prosessen med utvekslingsabsorpsjon er reversibel, det vil si at fosfationer er i stand til å bli fortrengt fra FPC til løsningen av andre anioner. Som et resultat er de utvekslingsabsorberte anionene av fosforsyre lett tilgjengelige for planter.

Oppløselige salter av fosfor konsumeres ikke bare av planter, men også av mikroorganismer, og blir til organiske fosforholdige forbindelser. Etter mikrobers død blir hovedmengden av biologisk absorbert fosfor igjen tilgjengelig for planter, med unntak av en liten del som har gått over i sammensetningen av humus.

For soddy-podzolisk og grå skogjord er Kirsanov-metoden standardisert: ekstraktet er 0,2 N. HCl, vannløselige og syreløselige salter av fosforsyre går inn i løsningen.

I ikke-karbonat-chernozemer bestemmes innholdet av mobilt fosfor i henhold til Chirikov: jorda dyrkes med 0,5 n. CH3COOH.

På karbonatjord brukes ikke syrer, siden svakt sure ekstrakter brukes på nedbrytning av karbonater, mens mer konsentrerte kan løse opp fosfater som er utilgjengelige for planter. Derfor bestemmes innholdet av mobilt fosfor i karbonat-chernozemer i henhold til Machigin ved bruk av 1 % (NH4)2CO3, som har en alkalisk reaksjon.

Absolutte resultater oppnådd med en hvilken som helst metode er ikke informativ, siden den konstante virkningen av planterøtter på jorda i vekstsesongen er langt fra ekvivalent med oppløsningskraften til et hvilket som helst reagens. For eksempel, når løsningen samhandler med jorda, etableres en likevekt, og i nærvær av planter som forbruker fosfor, reduseres konsentrasjonen i væskefasen av jorda konstant, noe som stimulerer overgangen av nye mengder fosfater til løsningen.

Men ved å sammenligne avlinger i feltforsøk utført på jord med forskjellig innhold av mobilt fosfor, kan man konkludere med hvor godt en eller annen jord er tilført fosfor, og uttrykke det resulterende mønsteret i form av en gruppering av praktisk betydning.

Fosforbalanse i jordsmonn

Innkommende artikler:

1) mineral og organisk gjødsel- hoved;

2) plantefrø - 2-3 kg/ha år.

Utgiftsposter:

1) fjerning av landbruksavlinger - den viktigste;

2) tap som følge av vannerosjon - 5-10 kg/ha·år;

3) utlekking til grunnvann - observert kun på lett og torvjord, hvor den kan nå 3-5 kg/ha·år.

En analyse av inntektsposter viser fravær av vesentlige kilder til kompensasjon for fosfortap fra jorda, bortsett fra gjødsel. Mineralgjødsel spiller en eksepsjonell rolle i å sikre en underskuddsfri balanse av fosfor, fordi mye mindre fosfor kommer tilbake til jorda som en del av organisk gjødsel enn det som fremmedgjøres av avlinger.

Elementenes rolle i plantelivet -

Nitrogen

Nitrogen er et av hovedelementene planter trenger. Det er en del av alle proteiner (innholdet varierer fra 15 til 19%), nukleinsyrer, aminosyrer, klorofyll, enzymer, mange vitaminer, lipoider og andre organiske forbindelser dannet i planter. Det totale nitrogeninnholdet i planten er 0,2 - 5 % eller mer av massen luft - tørrstoff.

I fri tilstand er nitrogen en inert gass, som inneholder 75,5 % av massen i atmosfæren. Imidlertid kan nitrogen i sin elementære form ikke assimileres av planter, med unntak av belgfrukter, som bruker nitrogenforbindelser produsert av knutebakterier som utvikler seg på røttene deres, som er i stand til å assimilere atmosfærisk nitrogen og omdanne det til tilgjengelig nitrogen. høyere planter form.

Nitrogen absorberes av planter først etter at det er kombinert med andre kjemiske elementer i form av ammonium og nitrater - de mest tilgjengelige formene for nitrogen i jorda. Ammonium, som er en redusert form for nitrogen, brukes lett i syntesen av aminosyrer og proteiner når det absorberes av planter. Syntesen av aminosyrer og proteiner fra reduserte former for nitrogen skjer raskere og med mindre energi enn syntese fra nitrater, for å redusere dette til ammoniakk trenger planten ekstra energi. Imidlertid er nitratformen av nitrogen tryggere for planter enn ammoniakk, siden høye konsentrasjoner av ammoniakk i plantevev forårsaker forgiftning og død.

Ammoniakk akkumuleres i planten når det er mangel på karbohydrater, som er nødvendige for syntesen av aminosyrer og proteiner. Karbohydratmangel hos planter er vanligvis observert i innledende periode vegetasjon, når assimileringsoverflaten til bladene ennå ikke har utviklet seg nok til å tilfredsstille plantenes behov for karbohydrater. Derfor kan ammoniakknitrogen være giftig for avlinger hvis frø er fattige på karbohydrater (sukkerroer osv.). Med utviklingen av assimileringsoverflaten og syntesen av karbohydrater øker effektiviteten av ammoniakknæringen, og planter absorberer ammoniakk bedre enn nitrater. I den første vekstperioden må disse avlingene tilføres nitrogen i nitratform, og avlinger som poteter, hvis knoller er rike på karbohydrater, kan bruke nitrogen i ammoniakkform.

Med mangel på nitrogen bremses planteveksten, intensiteten av jording av korn og blomstring av frukt og bæravlinger, vekstsesongen forkortes, proteininnholdet reduseres og avlingen reduseres.

Fosfor

Fosfor er involvert i metabolisme, celledeling, reproduksjon, overføring av arvelige egenskaper og i annet de mest komplekse prosessene forekommer i planten. Det er en del av komplekse proteiner (nukleoproteiner), nukleinsyrer, fosfatider, enzymer, vitaminer, fytin og andre biologisk aktive stoffer. En betydelig mengde fosfor finnes i planter i mineralske og organiske former. Mineralforbindelsene av fosfor er i form av fosforsyre, som brukes av planten først og fremst i prosessene med karbohydratomdannelse. Disse prosessene påvirker akkumulering av sukker i sukkerroer, stivelse i potetknoller, etc.

Rollen til fosfor, som er en del av organiske forbindelser, er spesielt stor. En betydelig del av det presenteres i form av fytin - en typisk reserveform for organisk fosfor. Det meste av dette elementet finnes i reproduktive organer og unge vev av planter, hvor intensive synteseprosesser finner sted. Forsøk med merket (radioaktivt) fosfor viste at det er flere ganger mer av det ved vekstpunktene til en plante enn i bladene.

Fosfor kan flytte fra gamle planteorganer til unge. Fosfor er spesielt nødvendig for unge planter, da det fremmer utviklingen av rotsystemet, øker intensiteten av jording av kornavlinger. Det er slått fast at ved å øke innholdet av løselige karbohydrater i cellesaften, øker fosfor vintervekstens vinterhardhet.

Som nitrogen er fosfor en av de viktige elementer plantenæring. Helt i begynnelsen av veksten opplever planten et økt behov for fosfor, som dekkes av reservene av dette elementet i frøene. På jord med dårlig fruktbarhet viser unge planter, etter forbruk av fosfor fra frø, tegn på fosforsult. Derfor, på jord som inneholder en liten mengde mobilt fosfor, anbefales det å utføre rad-for-rad-påføring av granulært superfosfat samtidig med såing.

Fosfor, i motsetning til nitrogen, akselererer utviklingen av avlinger, stimulerer prosessene med befruktning, dannelse og modning av frukt.

Hovedkilden til fosfor for planter er salter av ortofosforsyre, vanligvis kalt fosforsyre. Planterøtter absorberer fosfor i form av anioner av denne syren. De mest tilgjengelige for planter er vannløselige monosubstituerte salter av ortofosforsyre: Ca (H 2 PO 4) 2 - H 2 O, KH 2 PO 4 NH 4 H 2 PO 4 NaH 2 PO 4, Mg (H 2 PO 4) 2.

Kalium

Kalium er ikke en del av de organiske forbindelsene til planter. Han spiller imidlertid den viktigste fysiologisk rolle i karbohydrat- og proteinmetabolismen til planter, aktiverer bruken av nitrogen i ammoniakkform, påvirker den fysiske tilstanden til cellekolloider, øker protoplasmaets vannholdende kapasitet, planters motstand mot visning og for tidlig dehydrering, og øker derved planters motstand mot kortvarig tørke.

Med mangel på kalium (til tross for en tilstrekkelig mengde karbohydrater og nitrogen), undertrykkes bevegelsen av karbohydrater i planter, intensiteten av fotosyntese, nitratreduksjon og proteinsyntese reduseres.

Kalium påvirker dannelsen av cellemembraner, øker styrken til kornstammer og deres motstand mot losji.

Kalium påvirker kvaliteten på avlingen betydelig. Dens mangel fører til skjørhet av frø, en reduksjon i deres spiring og vitalitet; planter angripes lett av sopp og bakterielle sykdommer. Kalium forbedrer formen og smakskvaliteter poteter, øker sukkerinnholdet i sukkerroer, påvirker ikke bare fargen og aromaen til jordbær, epler, fersken, druer, men også saftigheten til appelsiner, forbedrer kvaliteten på korn, tobakksblad, grønnsaksavlinger, bomullsfiber, lin, hamp. Nai stor kvantitet Kalium kreves av planter under intensiv vekst.

Økt etterspørsel etter kaliumnæring er observert i rotvekster, grønnsaksvekster, solsikke, bokhvete og tobakk.

Kalium i planten befinner seg hovedsakelig i cellesaften i form av kationer bundet av organiske syrer, og vaskes lett ut av planterester. Det er preget av gjentatt bruk (resirkulering). Den beveger seg lett fra plantens gamle vev, der den allerede har blitt brukt, til de unge.

Mangelen på kalium, så vel som overskuddet, påvirker mengden av avlingen og dens kvalitet negativt.

Magnesium

Magnesium er en del av klorofyll og er direkte involvert i fotosyntesen. Klorofyll inneholder omtrent 10 % av den totale mengden magnesium i de grønne delene av planter. Magnesium er også assosiert med dannelsen av bladpigmenter som xantofyll og karoten. Magnesium er også en del av reservestoffet fytin som finnes i frøene til planter og pektinstoffer. Omtrent 70 - 75 % av magnesium i planter er i mineralform, hovedsakelig i form av ioner.

Magnesiumioner bindes adsorptivt til cellekolloider og opprettholder sammen med andre kationer ionisk likevekt i plasma; som kaliumioner bidrar de til å tykne plasmaet, redusere dets hevelse, og deltar også som katalysatorer i en rekke biokjemiske reaksjoner som oppstår i planten. Magnesium aktiverer aktiviteten til mange enzymer som er involvert i dannelsen og omdannelsen av karbohydrater, proteiner, organiske syrer, fett; påvirker bevegelsen og transformasjonen av fosforforbindelser, fruktdannelse og frøkvalitet; akselererer modningen av frø av kornavlinger; forbedrer kvaliteten på avlingen, innholdet av fett og karbohydrater i planter, frostbestandigheten til sitrusfrukter, frukt og vintervekster.

Det høyeste magnesiuminnholdet i vegetative organer planter observert i blomstringsperioden. Etter blomstring avtar mengden klorofyll i planten kraftig, og magnesium strømmer fra bladene og stilkene til frøene, hvor det dannes fytin og magnesiumfosfat. Derfor kan magnesium, som kalium, bevege seg i planten fra ett organ til et annet.

På høye avlinger avlinger forbruker magnesium opptil 80 kg per 1 ha. Det største antallet det absorberes av poteter, fôr og sukkerroer, tobakk og belgfrukter.

Den viktigste formen for plantenæring er utskiftbart magnesium, som avhengig av jordtype utgjør 5-10 % av det totale innholdet av dette grunnstoffet i jorda.

Kalsium

Kalsium er involvert i karbohydrat- og proteinmetabolismen til planter, dannelse og vekst av kloroplaster. Som magnesium og andre kationer opprettholder kalsium en viss fysiologisk balanse av ioner i cellen, nøytraliserer organiske syrer og påvirker viskositeten og permeabiliteten til protoplasma. Kalsium er nødvendig for normal ernæring av planter med ammoniakknitrogen; det gjør det vanskelig å gjenopprette nitrater til ammoniakk i planter. Konstruksjonen av normale cellemembraner avhenger i større grad av kalsium.

I motsetning til nitrogen, fosfor og kalium, som vanligvis finnes i unge vev, er kalsium inneholdt i betydelige mengder i gamle vev; mens det er mer i bladene og stilkene enn i frøene. Så i ertefrø er kalsium 0,9% av luft - tørrstoff, og i halm - 1,82%

Flerårige belgfrukter forbruker den største mengden kalsium - omtrent 120 kg CaO per 1 ha.

Mangelen på kalsium i feltforhold observert på svært sure, spesielt sandholdige jordarter og solonetzjord, hvor inntrengning av kalsium i planter hemmes av hydrogenioner på sur jord og natriumioner på solonetzjord.

Svovel

Svovel er en del av aminosyrene cystin og metionin, samt glutation, et stoff som finnes i alle planteceller og som spiller en viss rolle i metabolisme og i redoksprosesser, da det er en bærer av hydrogen. Svovel er en uunnværlig komponent i noen oljer (sennep, hvitløk) og vitaminer (tiamin, biotin), det påvirker dannelsen av klorofyll, fremmer forbedret utvikling av planterøtter og knutebakterier, assimilerer atmosfærisk nitrogen og lever i symbiose med belgfrukter. En del av svovelet finnes i planter i en uorganisk oksidert form.

I gjennomsnitt inneholder planter ca. 0,2 - 0,4% svovel fra tørrstoff, eller ca. 10% i aske. Mest av alt absorberes svovel av avlinger fra korsblomstfamilien (kål, sennep, etc.). Landbruksvekster bruker følgende mengde svovel (kgha): korn og poteter - 10 - 15, sukkerroer og belgfrukter - 20 - 30, kål - 40 - 70.

Svovelsult er oftest observert på sandholdig leirholdig og sandholdig jord i ikke-chernozem-sonen som er fattig på organisk materiale.

Jern

Jern forbrukes av planter i mye mindre mengder (1 - 10 kg per 1 ha) enn andre makronæringsstoffer. Det er en del av enzymene som er involvert i dannelsen av klorofyll, selv om dette elementet ikke er inkludert i det. Jern er involvert i redoksprosessene som forekommer i planter, da det er i stand til å bevege seg fra en oksidert form til en jernholdig form og omvendt. I tillegg er prosessen med planterespirasjon umulig uten jern, siden det er det integrert del respiratoriske enzymer.

Jernmangel fører til nedbrytning av vekststoffer (auxiner) syntetisert av planter. Bladene blir lysegule. Jern kan ikke, som kalium og magnesium, flytte fra gammelt vev til ungt (dvs. gjenbrukes av planten).

Jernsult er oftest manifestert på karbonat og sterkt kalket jord. Spesielt følsom for jernmangel fruktavlinger og druer. Med langvarig jernsult dør de apikale skuddene deres.

Bor

Bor finnes i planter i ubetydelige mengder: 1 mg per 1 kg tørrstoff. Ulike planter forbruker fra 20 til 270 g bor per 1 ha. Det laveste innholdet av bor er observert i kornvekster. Til tross for dette har bor stor innflytelse om syntese av karbohydrater, deres transformasjon og bevegelse i planter, dannelse av reproduktive organer, befruktning, rotvekst, redoksprosesser, protein- og nukleisk metabolisme, om syntese og bevegelse av vekststimulerende midler. Tilstedeværelsen av bor er også assosiert med aktiviteten til enzymer, osmotiske prosesser og hydrering av plasmakolloider, tørke- og saltresistens hos planter, innholdet av vitaminer i planter - askorbinsyre, tiamin, riboflavin. Planters opptak av bor øker opptak av andre næringsstoffer. Dette elementet er ikke i stand til å flytte fra gamle plantevev til unge.

Med mangel på bor bremses planteveksten, vekstpunkter for skudd og røtter dør, knopper åpner seg ikke, blomster faller av, celler i unge vev går i oppløsning, sprekker vises, planteorganer blir svarte og får en uregelmessig form.

Mangelen på bor manifesteres oftest på jord med en nøytral og alkalisk reaksjon, så vel som på kalkholdig jord, siden kalsium forstyrrer strømmen av bor inn i planten.

Molybden

Molybden absorberes av planter i mindre mengder enn andre sporstoffer. For 1 kg tørrstoff av planter er det 0,1 - 1,3 mg molybden. Den største mengden av dette elementet finnes i frøene til belgfrukter - opptil 18 mg per 1 kg tørrstoff. Fra 1 hektar tåler planter med et utbytte på 12 - 25 g molybden.

I planter er molybden en del av enzymene som er involvert i reduksjonen av nitrater til ammoniakk. Med mangel på molybden akkumuleres nitrater i planter og nitrogenmetabolismen forstyrres. Molybden forbedrer kalsiumnæringen til planter. På grunn av evnen til å endre valens (ved å donere et elektron, blir det seksverdig, og tilsetning av det blir femverdig), er molybden involvert i redoksprosessene som forekommer i planten, så vel som i dannelsen av klorofyll og vitaminer, i utveksling av fosforforbindelser og karbohydrater. Molybden er av stor betydning ved fiksering av molekylært nitrogen av knutebakterier.

Med mangel på molybden henger planter etter i veksten og reduserer utbyttet, bladene blir bleke i fargen (klorose), og som et resultat av brudd på nitrogenmetabolismen mister de turgor.

Molybden-sult er oftest observert på sur jord med pH mindre enn 5,2. Kalking øker mobiliteten til molybden i jorda og dets forbruk av planter. Spesielt følsom for mangelen på dette elementet i jorda belgfrukter. Under påvirkning av molybdengjødsel øker ikke bare utbyttet, men også kvaliteten på produktene forbedres - innholdet av sukker og vitaminer i vegetabilske avlinger, protein i belgfrukter, protein i høyet av belgfrukter, etc. øker.

Et overskudd av molybden, som mangelen, påvirker planter negativt - bladene taper grønn farge, veksten forsinkes og avlingene reduseres.

Kobber

Kobber, som andre sporstoffer, konsumeres av planter i svært små mengder. Det er 2-12 mg kobber per 1 kg tørrvekt av planter.

Kobber spiller en viktig rolle i redoksprosesser, og har evnen til å endre seg fra en monovalent form til en divalent og omvendt. Det er en komponent av en rekke oksidative enzymer, øker intensiteten av respirasjon, påvirker karbohydrat- og proteinmetabolismen til planter. Under påvirkning av kobber øker innholdet av klorofyll i planten, prosessen med fotosyntese intensiveres, og plantens motstand mot sopp- og bakteriesykdommer øker.

Utilstrekkelig tilførsel av planter med kobber påvirker plantens vannholdende og vannabsorberende kapasitet negativt. Oftest er mangel på kobber observert på torv-myrjord og noen jord med lett mekanisk sammensetning.

Samtidig påvirker for høyt innhold av kobber tilgjengelig for planter i jorda, så vel som andre mikroelementer, utbyttet negativt, siden utviklingen av røtter forstyrres og inntaket av jern og mangan i planten avtar.

Mangan

Mangan, som kobber, spiller en viktig rolle i redoksreaksjoner som forekommer i planten; det er en del av enzymene som disse prosessene skjer med. Mangan er involvert i prosessene med fotosyntese, respirasjon, karbohydrat- og proteinmetabolisme. Det akselererer utstrømningen av karbohydrater fra bladene til roten.

I tillegg er mangan involvert i syntesen av vitamin C og andre vitaminer; det øker sukkerinnholdet i røttene til sukkerroer, proteiner i korn.

Mangansult er oftest observert på karbonat, torv og sterkt kalket jord.

Med mangel på dette elementet bremses utviklingen av rotsystemet og planteveksten, og produktiviteten reduseres. Dyr som får lite mangan dietter lider av svekkede sener og dårlig beinutvikling. I sin tur kan en overflødig mengde løselig mangan, observert på sterkt sur jord, påvirke planter negativt. Giftig virkning overflødig mangan elimineres ved kalking.

Sink

Sink er en del av en rekke enzymer, for eksempel karbonsyreanhydrase, som katalyserer nedbrytningen av karbonsyre til vann og karbondioksid. Dette elementet deltar i redoksprosessene som forekommer i planten, i metabolismen av karbohydrater, lipider, fosfor og svovel, i syntesen av aminosyrer og klorofyll. Rollen til sink i redoksreaksjoner er mindre enn rollen til jern og mangan, siden den ikke har en variabel valens. Sink påvirker prosessene for befruktning av planter og utviklingen av embryoet.

Utilstrekkelig tilførsel av planter med fordøyelig sink er observert på grus, sandholdig, sandholdig leirjord og karbonatjord. Vingårder, sitrus- og frukttrær i de tørre områdene i landet på alkalisk jord er spesielt påvirket av mangel på sink. Med langvarig sinksult i frukttrær tørr topp er observert - døden til de øvre grenene. Av åkervekstene viser mais, bomull, soyabønner og bønner det mest akutte behovet for dette elementet.

Forstyrrelsen av klorofyllsynteseprosesser forårsaket av sinkmangel fører til utseendet av lysegrønne, gule og til og med nesten hvite klorotiske flekker på bladene.

Kobolt

I tillegg til alle mikroelementene beskrevet ovenfor, inneholder planter også mikroelementer hvis rolle i planter ikke er tilstrekkelig studert (for eksempel kobolt, jod, etc.). Det er imidlertid slått fast at de har stor betydning i menneskers og dyrs liv.

Så kobolt er en del av vitamin B 12, med mangel på hvilke metabolske prosesser som er forstyrret, spesielt er syntesen av proteiner, hemoglobin, etc. svekket.

Utilstrekkelig tilførsel av fôr med kobolt med et innhold på mindre enn 0,07 mg per 1 kg tørrvekt fører til en betydelig reduksjon i produktiviteten til dyr, og med en kraftig mangel på kobolt blir husdyr syke av tørrhet.

jod

Jod er en integrert del av skjoldbruskkjertelhormonet - tyroksin. Med mangel på jod reduseres produktiviteten til husdyr kraftig, funksjonene til skjoldbruskkjertelen blir forstyrret, og den øker (utseendet til struma). Det laveste jodinnholdet er observert i podzolisk og grå skogsjord; chernozems og serozems er mer forsynt med jod. I jord med lett mekanisk sammensetning, fattig på kolloidale partikler, er jod mindre enn i leirjord.

Som viser kjemisk analyse, planter inneholder også elementer som natrium, silisium, klor, aluminium.

Natrium

Natrium utgjør fra 0,001 til 4 % av den tørre massen til planter. Av åkervekstene er det høyeste innholdet av dette elementet observert i sukker, bord- og fôrbeter, kålrot, fôrgulrøtter, alfalfa, kål og sikori. Ved høsting av sukkerroer tas det ut ca 170 kg natrium per 1 ha, og ca 300 kg fôr.

Silisium

Silisium finnes i alle planter. Den største mengden silisium ble notert i kornavlinger. Silisiums rolle i plantelivet er ikke fastslått. Det øker absorpsjonen av fosfor av planter på grunn av økningen i løseligheten av jordfosfater under virkningen av kiselsyre. Av alle askeelementene er silisium det mest tallrike i jorda, og planter opplever ikke mangel på det.

Klor

Planter inneholder mer klor enn fosfor og svovel. Dens nødvendighet for normal plantevekst er imidlertid ikke fastslått. Klor kommer raskt inn i planter, og påvirker en rekke fysiologiske prosesser negativt. Klor reduserer kvaliteten på avlingen, gjør det vanskelig for planten å komme inn i anioner, spesielt fosfat.

Sitrusvekster, tobakk, druer, poteter, bokhvete, lupiner, seradella, lin og rips er svært følsomme for det høye innholdet av klor i jorda. mindre følsom for et stort antall klor i jord korn og grønnsaksavlinger, rødbeter, urter.

Aluminium

Aluminium i planter kan inneholde betydelige mengder: dens andel i asken til noen planter utgjør opptil 70%. Aluminium forstyrrer metabolismen i planter, hindrer syntesen av sukker, proteiner, fosfatider, nukleoproteiner og andre stoffer, noe som påvirker planteproduktiviteten negativt. De mest følsomme avlingene for tilstedeværelsen av mobilt aluminium i jorda (1-2 mg per 100 g jord) er sukkerroer, alfalfa, rødkløver, vinter- og vårvikke, vinterhvete, bygg, sennep, kål, gulrøtter.

I tillegg til de nevnte makro- og mikroelementene inneholder planter en rekke grunnstoffer i ubetydelige mengder (fra 108 til 10 - 12%), kalt ultramikroelementer. Disse inkluderer cesium, kadmium, selen, sølv, rubidium, etc. Rollen til disse elementene i planter er ikke studert.
les også

Side 5 av 13

Fosfors rolle i planteernæring

Fosfor er et viktig element i plantenæring. Det er en del av nukleinsyrer, membraner, fosfolipider. Fosfor er et element i energisystemet, er en del av makroerge forbindelser. Som et lagringsstoff avsettes det i frøene til planter. Hvis i mineralernæring mangel på fosfor, deretter aktiviteten til fotosyntese, respirasjon reduseres, siden syntesen av klorofyll er forstyrret.

Det har lenge vært bemerket at i løpet av de første vekstperiodene absorberer landbruksvekster fosfater mer intensivt enn i de påfølgende. Fosforsulting av planter i tidlig periode vekst påfører en så langsiktig hemmende effekt at den ikke kan overvinnes fullstendig selv ved normal påfølgende ernæring. Dessuten reagerer slike kulturer som sultet i begynnelsen av utviklingen negativt på rikelig fosfatnæring i fremtiden.

Problemet med fosfor er i ferd med å bli et av de mest akutte i landbruket. Dette forklares av to hovedårsaker - mangelen på geologiske reserver av dette elementet og dets raske og sterke binding i jorda når det påføres med gjødsel. Det er grunnen til at fordøyeligheten av gjødselfosfor av landbruksplanter ikke overstiger 25 %, og dens overveldende mengde fikseres av jorden, og blir til fosfater som er vanskelige å nå for planter. .

Fosfor spiller en ekstremt viktig rolle i livet. Det finnes i planter i mineralske og organiske stoffer.
I mineralform er fosfor i form av salter av ortofosforsyre med kalsium, magnesium, kalium, ammonium og andre kationer. Selv om de finnes i små mengder, er de involvert i dannelsen av mange fosforholdige organiske forbindelser og er avgjørende for planter. Slike organiske forbindelser inkluderer nukleinsyrer, nukleoproteiner, fosfoproteiner, fosfatider, fytin, sukkerfosfater, makroerge og andre forbindelser.

Nukleinsyrer - ribonuklein (RNA) og deoksyribonuklein (DNA) er komplekse makromolekylære stoffer involvert i de viktigste livsprosessene: RNA - i syntesen av proteiner som er spesifikke for en gitt organisme, DNA - i overføring av arvelige egenskaper og overføring av biologiske informasjon.
Nukleinsyrer med proteiner danner komplekse proteiner, nukleoproteiner, og finnes i embryonalt vev og cellekjernen. En viktig gruppe er fosfoproteiner - forbindelser av proteinstoffer med fosforsyre. Disse inkluderer enzymproteiner som katalyserer mange biokjemiske reaksjoner.

Fosfatider (eller fosfolipider) er estere av glyserol, fettsyrer og fosforsyre, som igjen er assosiert med andre nitrogenholdige organiske forbindelser, slik som kolin. De bidrar til permeabiliteten av ulike stoffer inn i cellen; frøene til belgfrukter og oljefrø er rikere på fosfatider.
Fytin er et derivat av den seks-hydriske alkoholen inositol og er et kalsium-magnesiumsalt av inositol-fosforsyre. Det finnes i alle deler og vev av planter, men hovedsakelig i frø, i form av et reservestoff (når frø spirer, frigjøres fosforsyre, som brukes av en ung plante).

Sukkerfosfater - fosforsyreestere av sukker, på grunn av deres mobilitet, spiller en viktig rolle i prosessene med fotosyntese, respirasjon og i de gjensidige transformasjonene av karbohydrater (sukrose, stivelse). Det er ingen tilfeldighet at fosfor finnes i små mengder i stivelse.
En eksepsjonelt stor rolle spilles av makroerge forbindelser som inneholder fosfor, slik som adenosintrifosforsyre (ATP). Dette er en slags energiakkumulator og viderefører dens leverandør (sensor) for mange syntetiske prosesser. Under nedbrytningen av ATP brytes den makroerge bindingen og energi frigjøres, som er mange ganger større enn energien til hydrolyse av vanlige bindinger.

Fosfor akselererer modningen av planter. Under dens innflytelse, prosessene med proteinnedbrytning og overgangen av forfallsprodukter til reproduserende organer, til korn. Fosfor forbedrer vannregimet til planter, og bidrar til en mer økonomisk bruk av vann. Det er ingen tilfeldighet at superfosfat gir avlingsøkninger ikke bare under forhold med god jordfuktighetstilførsel, men også med sin relative mangel i halvtørre år. I tillegg bidrar god fosfornæring til bedre overvintring av avlinger. Fosfor bidrar til utviklingen av rotsystemet, mer hurtig vekst i de første periodene av plantens liv (forfallet av frøstoffer og bevegelsen av forfallsprodukter inn i de voksende delene akselereres). Derfor gir såing av granulert superfosfat i små doser en betydelig økning i utbyttet av et bredt utvalg av avlinger.

Fosformangel påvirker utseende planter, for eksempel, maisblader blir lilla, sukkerroer blir intens lilla, i poteter krøller kantene av bladene seg sammen, fargen blir mørk, i tomater vises en karmosinrød farge på undersiden av bladene.
Fosforgjødsel endrer strukturen til avlingen betydelig i ønsket retning: andelen av den mest verdifulle, reproduktive delen øker. I korn øker andelen korn i totalavlingen, i rotvekster, avling av røtter osv. Fosformengden i planter er omtrent en tredjedel av mengden nitrogen de inneholder.

I ulike perioder av livet forbruker planter forskjellige mengder fosfor. I den første perioden etter spiring er fosfor viktig for planter, men i små mengder. Mangelen på fosfor i begynnelsen av planteveksten kan ikke kompenseres ved å introdusere det i påfølgende perioder. Korn forbruker den største mengden fosfor i fasene bobler og ørering, lin - i blomstringsperioden bruker rotvekster, poteter, kål fosfor mer eller mindre jevnt gjennom vekstsesongen.
I dannelsesfasen og spesielt modningen av reproduksjonsorganene i alle kulturer, er det en energisk bevegelse av fosfater til dem fra de vegetative delene av planten.

Fosfor er en av nødvendige elementer ernæring. Med ordene til akademiker Fersman, "Fosfor er et element av liv og tanke." Uten det er livet umulig ikke bare for høyere planter, men også for de enkleste organismer. Fosfor er en bestanddel av mange stoffer som spiller en viktig rolle i livsfenomener. Det finnes i nukleinsyrer (RNA og DNA), dvs. Fosfor tar del i syntesen av proteiner og i overføringen av arvelige egenskaper og biologisk informasjon. Høyenergiforbindelser som inneholder fosfor, som ATP, spiller en svært viktig rolle. Det er hovedenergiakkumulatoren og dens bærer for mange syntetiske prosesser. Spesielt uten ATP vil prosessene med fotosyntese og respirasjon ikke fortsette. adenosindifosfat plantefotosyntese

Fosfor er en følgesvenn av nitrogen; Der det er nitrogen, er det også fosfor. I planter er det representert av mineralske og organiske forbindelser. Mineralfosfater er tilstede i plantevev oftest i form av kalsium-, kalium- og magnesiumsalter av ortofosforsyre. Til tross for at de vanligvis er inneholdt i små mengder, spiller de en viktig rolle i å skape et buffersystem av cellesaft og tjener som en reserve for dannelsen av organiske fosforholdige forbindelser. Organiske forbindelser dominerer og spiller den viktigste rollen i planter. Disse inkluderer nukleinsyrer, nukleoproteiner, fosfoproteiner, fosfatider, fytin, sukkerfosfater, makroerge forbindelser osv. Blant dem bør nukleinsyrer komme først. Dette er komplekse makromolekylære stoffer som er mest involvert i viktige prosesser liv: RNA (ribonuklein) - i syntesen av proteiner spesifikke for en gitt organisme, DNA (deoksyribonuklein) - i overføring av arvelige egenskaper og overføring av biologisk informasjon. Nukleinsyrer med proteiner danner komplekse proteiner, nukleoproteiner, som finnes i embryonale vev og cellekjerner. En viktig gruppe er fosfoproteiner - forbindelser av proteinstoffer med fosforsyre. Disse inkluderer proteiner - enzymer som fungerer som katalysatorer for mange biokjemiske prosesser.

Fosfatider (eller fosfolipider) spiller en svært viktig biologisk rolle. De danner protein-lipidmolekyler som bidrar til permeabiliteten av ulike stoffer inn i cellen. Det er fosfatider i enhver plantecelle, men frø, spesielt oljefrø og belgfrukter, er forskjellige i sitt høyeste innhold.

En viktig forbindelse er fytin. Det er mye fytin i unge organer og vev, og spesielt i frø, i form av et reservestoff. Når frø spirer frigjøres fosforsyre, som brukes av den unge planten. I frøene til belgfrukter og oljefrø er fytin 1--2% av vekten av den tørre massen, i frøene til korn - 0,5--1,0%. En viktig rolle i prosessene med fotosyntese, respirasjon og i de gjensidige transformasjonene av karbohydrater (sukrose, stivelse) spilles av sukkerfosfater. Innholdet av sukkerfosfater i planter varierer avhengig av plantenes alder, næringsforholdene og andre faktorer og varierer fra 0,1 til 1,0 % av tørrmassevekten. Det totale innholdet av fosfor i planter er mye lavere enn nitrogen og varierer fra 0,3 til 2% (nitrogen - 1 - 5%). Ungt voksende vev er rikt på fosfor; mye av det samler seg i den salgbare delen av avlingen (i generasjonsorganene). Fosfor akselererer modningen av planter. Under dens påvirkning akselereres prosessene med proteinnedbrytning og overgangen av forfallsprodukter til reproduktive organer, spesielt til korn, i bladene. Siden fosfor spiller en viktig rolle i karbohydratmetabolisme, fosfatgjødsel bidra til akkumulering av sukker i rødbeter, og i potetknoller - stivelse. God fosfornæring bidrar til bedre overvintring av vintervekster, frukt- og bærvekster.

Dermed tar fosfor mest direkte involvering i mange livsprosesser av planter, og sikre høy level fosfor ernæring er en av essensielle forhold oppnå store avlinger. Fosfor finnes i planter i mye mindre mengder enn nitrogen. Det forekommer i jord i både mineralske og organiske former. Lokalisert i organiske forbindelser fosfor blir tilgjengelig for planter først etter mineralisering (dekomponering) av organisk materiale. Salter av ortofosforsyre H 3 PO 4 er hovedkilden til fosfornæring, selv om det er bevist at planter også kan bruke salter av andre fosforsyrer: metafosforsyre, pyrofosforsyre og andre.

Fosforsyre - tribasisk; det kan dissosiere tre anioner:

N 3 RO 4 N 2 RO 4 - NRO 4 2- RO 4 3-

pH=5-6 pH=6-7 fordøyelig i et alkalisk miljø

Den mest gunstige pH-verdien for fosfortilgjengelighet er nær nøytral til svakt sur. Jord med en lett alkalisk reaksjon er vanligvis preget av en overflod av kalsium. Under slike forhold omdannes fosfor til tungtløselige kalsiumfosfater og det oppstår vanligvis fosformangel. Plantetilgjengelighet ulike salter fosforsyre avhenger av deres løselighet. De mest løselige i vann er salter av fosforsyre med monovalente kationer av kalium, natrium, ammonium. De absorberes godt av planter:

H 2 RO 4 - + K + \u003d KN 2 RO 4 HRO 4 2- + 2K + \u003d K 2 HRO 4 RO 4 3- + 3K + \u003d K 3 RO 4

Salter med forskjellig løselighet dannes med toverdige kationer:

H 2 RO 4 - + Ca 2+ Ca (H 2 RO 4) 2 - monosubstituert kalsiumfosfat (Ca monofosfat); vannløselig forbindelse (danner grunnlaget for superfosfat)

HPO 4 2- + Ca 2+ CaHRO 4 - disubstituert kalsiumfosfat (Ca difosfat); en vannuløselig forbindelse, men løselig i svake syrer, inkludert organiske. På grunn av surheten i jorda og rotsekretet er det også en viktig kilde til fosfornæring (den danner grunnlaget for bunnfallet)

RO 4 3- + Ca 2+ Ca 3 (RO 4) 2 - trisubstituert kalsiumfosfat. En forbindelse som er uløselig i vann og svake syrer (danner grunnlaget for fosforitt mel). Denne forbindelsen kan delvis oppløses og absorberes bare i sur (ikke mettet med baser) jord.

Med trivalente kationer (Al, Fe) danner fosfater tungtløselige forbindelser (AlPO 4, FePO 4), kun tilgjengelig for planter i fersk utfelt form

Mengden oppløste fosfater øker med økende luftfuktighet, og følgelig øker tilførselen av planter med fosfor. Så, for eksempel, jord med en tung granulometrisk sammensetning beholder mer vann enn lette, og inneholder derfor mer fosfor i løsning. A. V. Sokolov bemerker at i våte år viser planter et lavere behov for fosfor og reagerer dårligere på påføring av fosforgjødsel enn i tørre år. De fleste planter absorberer H 2 RO 4 - lettere enn HPO 4 2-.