59. Корневое питание как важнейший фактор управления продуктивностью и качеством урожая сельскохозяйственных растений, классификация удобрений.

Минеральное питание является процессом, объединяющим совокупность ряда физиологических закономерностей в организме растения, обеспечивает прохождение других важнейших физиологических процессов, таких как водный обмен, фотосинтез, дыхание, накопление запасных питательных веществ.

Помимо участия таких минеральных элементов, как азот, фосфор, сера, в непосредственном синтезе органических соединений, все остальные минералы играют весьма важную роль в качестве кофакторов различных ферментов, регуляторов транспортных и обменных процессов, входят в состав гормонов, алкалоидов, сапонинов, фитоалексинов и других биологически активных веществ. В свою очередь, именно совокупность соответствующих ферментов и регуляторов позволяет растению осуществлять процессы роста, переходить в процессе онтогенеза от одной фазы к другой, накапливать необходимые вещества для формирования плодов и семян.

Осуществляя поглощение веществ, растение с помощью корневой системы обеспечивает и выделение ряда веществ, т.е. способствует процессу обмена с окружающей средой. Например корни люпина, гречихи, гороха выделяют органические кислоты, что позволяет им поглощать фосфаты из фосфорной муки, а выделение органических кислот корнями злаковых культур позволяет им поглощать калий из силикатов.

Для выделения веществ из корня служат те же механизмы, что и для поглощения веществ корневыми волосками. В связи с выделяющей функцией корней растения делят на две большие группы:

Не выделяющие в больших количествах фосфорную кислоту и другие минеральные вещества - это злаки, клубнеплоды, овощные культуры;

Выделяющие в больших количествах фосфорную кислоту и другие минеральные вещества - это бобовые и масличные культуры.

В первой группе растения характеризуются нейтральной реакцией клеточного сока и накоплением углеводов.

Во второй группе растения характеризуются кислой реакцией клеточного сока и накоплением белков и жиров.

Процесс выделения растениями фосфорной кислоты является ярким примером активного участия растений в круговороте веществ.

Например, люпин, горчица, рапс выделяют от 14 до 34% поглощенной фосфорной кислоты. Этот процесс определяется тем, что коллоидные структуры клеток этих растений, в частности белки, легко меняют свой заряд с положительного на отрицательный или нейтральный при поглощении фосфорной кислоты, а в силу высокой кислотности клеточного сока происходит их нейтрализация, фосфорная кислота легко отщепляется от белков и может выделяться с обратным током веществ в окружающую среду.

Напротив, у растений с нейтральной реакцией (у злаков) органические коллоиды в клетках находятся в изоэлектрическом состоянии, поэтому присоединившаяся к внутренним коллоидам в клетке фосфорная кислота, в силу высокой буферности содержимого цитоплазмы, уже не может легко высвобождаться, и, поэтому, не выделяется.

Для эффективного применения удобрений необходимо знать:

1.качественные и количественные индексы потребности растения в элементах минерального питания в онтогенезе для создания запланированного урожая,2.индексы степени плодородия почвы,3.возможные коэффициенты использования питательных веществ, находящихся в почве и вносимых с удобрениями,4.обеспеченность растений водой.

Растение в первую фазу развития питается в основном запасом питательных веществ в семени, в дальнейшем потребность в элементах питания возрастает и достигает максимума в период цветения и завязывания плодов. С прекращением накопления органического вещества в растении наблюдается резкое снижение потребности в минеральном питании и даже происходит обратный переход части веществ из растения в почву.

Важно вносить удобрения в умеренных дозах, так как в противном случае слишком высокая концентрация почвенного раствора может вызвать увядание растений, особенно молодых.

Сочетание основного предпосевного внесения удобрений с дополнительным в виде подкормок дает возможность наиболее полно обеспечить растений в соответствующие фазы развития элементами питания.

Кроме того, внекорневую подкормку можно эффективно использовать для воздействия на обмен веществ растения:

подкормка калийно-фосфорными удобрениями за две-три недели до уборки способствует переводу сахарозы в сахарной свекле из листьев в корни,

подкормка азотными удобрениями в период налива зерна у зерновых культур способствует большему накоплению клейковины,

подкормка калийно-фосфорными удобрениями в период поражения растений тлей снижает вредоносность этого вредителя, так как происходит уменьшение количества аминокислот, что вызывает у тли бесплодие,

применение ионофоров - мембраноактивных соединений для регуляции интенсивности ионных потоков в растениях например, диметилсульфоксида (ДМСО) -(СН₃) ₂SO приводит к усиленному поглощению фосфора корнями и активизации транспорта фосфатных и нитратных потоков, а также вызывает отток ассимилятов из листьев в корнеплоды, что особенно благоприятствует увеличению урожайности и сахаристости у сахарной свеклы.

60. Определение понятий «онтогенез, «рост» и «развитие» растений, общие закономерности роста, клеточные основы роста и развития; локализация роста у растений, типы роста у растений, фазы роста, понятие о клеточном цикле; рост клетки в фазе растяжения, механизм действия ауксина.

Рост — это необратимое увеличение объема, массы растений, сопровождаемое новообразованием элементов структуры организма. Под элементами структуры понимают органы, ткани, клетки, а также отдельные клеточные органеллы. В отличие от животных организмов растения в течение всей жизни растут и образуют новые клетки, хотя обычно с некоторыми перерывами (период покоя). Из приведенного определения понятия роста видно, что дать общий критерий, который бы позволил определить темпы этого процесса, очень трудно. В качестве критериев можно брать: 1) высоту и толщину (для стебля);

2) площадь (для листьев);

3) массу (сырую и сухую);

4) число клеток;

5) содержание белка;

6) содержание ДНК-

Однако ни один из этих показателей не дает полной картины процесса роста.