Подкормка растений
Питание растений — это изучение химических элементов и соединений, необходимых для роста и размножения растений, метаболизма растений и их внешнего снабжения. В его отсутствие растение не может завершить нормальный жизненный цикл или этот элемент является частью какого-либо основного компонента или метаболита растения. Это соответствует закону минимума Юстуса фон Либиха . [1] Общие основные питательные вещества растений включают семнадцать различных элементов: углерод , кислород и водород , которые поглощаются из воздуха, в то время как другие питательные вещества, включая азот, обычно поступают из почвы (исключения включают некоторые паразитические элементы).или хищные растения).
Эти элементы остаются под землей в виде солей , поэтому растения поглощают эти элементы в виде ионов . Макроэлементы поглощаются в больших количествах; водород, кислород, азот и углерод составляют более 95% всей биомассы растения в пересчете на массу сухого вещества. Микронутриенты присутствуют в тканях растений в количествах, измеряемых в частях на миллион, от 0,1 [3] до 200 частей на миллион, или менее 0,02% сухой массы. [4]
Большинство почвенных условий во всем мире могут обеспечить растения, адаптированные к этому климату и почве, достаточным питанием для полного жизненного цикла без добавления питательных веществ в качестве удобрения . Однако, если почва возделывается, необходимо искусственно изменить плодородие почвы путем добавления удобрений , чтобы стимулировать бурный рост и увеличить или сохранить урожай. Это делается потому, что даже при достаточном количестве воды и света дефицит питательных веществ может ограничивать рост и урожайность.
Углерод , водород и кислород являются основными питательными веществами, которые растения получают из воздуха и воды. Юстус фон Либих в 1840 году доказал, что растениям необходимы азот , калий и фосфор . Закон минимума Либиха гласит, что рост растений ограничивается дефицитом питательных веществ. [5] Выращивание растений в других средах, кроме почвы, было использовано Арноном и Стаутом в 1939 году, чтобы показать, что молибден необходим для роста томатов .
Растения поглощают необходимые элементы из почвы через свои корни и из воздуха (в основном состоящего из азота и кислорода) через листья. Поглощение питательных веществ в почве достигается за счет катионного обмена , при котором корневые волоски перекачивают ионы водорода (H + ) в почву через протонные насосы . Эти ионы водорода вытесняют катионы, прикрепленные к отрицательно заряженным частицам почвы, так что катионы становятся доступными для поглощения корнем. В листьях устьица открываются, чтобы поглощать углекислый газ и выделять кислород. Молекулы углекислого газа используются в качестве источника углерода при фотосинтезе .
Корень , особенно корневой волосок, является важным органом для поглощения питательных веществ. Структура и архитектура корня могут изменить скорость поглощения питательных веществ. Ионы питательных веществ транспортируются к центру корня, стеле , чтобы питательные вещества достигли проводящих тканей, ксилемы и флоэмы. [6] Полоска Каспария , клеточная стенка снаружи стелы, но в корне, предотвращает пассивный поток воды и питательных веществ, помогая регулировать поглощение питательных веществ и воды. Ксилема перемещает воду и ионы минералов в растении, а флоэма отвечает за транспортировку органических молекул. Водный потенциалиграет ключевую роль в поглощении растениями питательных веществ. Если водный потенциал в растении более отрицательный, чем в окружающих почвах, то питательные вещества будут перемещаться из области большей концентрации растворенного вещества — в почве — в область меньшей концентрации растворенного вещества — в растении.
