Элементы питания растений, количество которых в растениях составляет про­центы или десятые доли процента, называют макроэлементами. К ним относят азот, фосфор, калий, магний, серу и кальций; железо занимает промежуточное положение между макро- и микроэлементами.

Азот.

Азот является одним из главнейших элементов корневого питания, так как входит в состав белков всех живых клеток. Сложная молекула белка, из которого построена прото­плазма, содержит от 16 до 18% азота. Протоплазма представ­ляет собой живое вещество, в ней совершается главнейший фи­зиологический процесс — дыхательный обмен. Лишь вследствие деятельности протоплазмы в растении происходит сложный син­тез органических веществ. Значение азота для растительной клетки определяется еще и тем, что он является неотъемлемой частью хлорофилла — зеленого пигмента растений, от присут­ствия которого зависит фотосинтез; он входит в состав фермен­тов, которые регулируют реакции обмена веществ, и ряда вита­минов.  При избытке азотного питания или при недостатке света в клеточном соке накапливаются нитраты.
Все формы азота в растении превращаются в аммиачные соединения. Аммиачный азот обычно не скапливается в растении в значи­тельных количествах. Это наблюдается только при недостатке углеводов. Избыток аммиака в тканях зачастую приводит к их поврежде­нию. Особенно с этим обстоятельством следует считаться при выращивании растений в теплице в зимнее время. Чрезмерная доза аммиачного азота и недостаточ­ность освещения, которая снижает интенсивность фотосинтеза, могут привести к повреждению листовой ткани из-за скоп­ления аммиака.
Азот необходим овощным растениям в течение всей вегета­ции, так как они постоянно строят новые органы. Если растение испытывает недостаток в азоте, то это прежде всего сказывается на темпе роста. Новые побеги почти не образуются, размеры листьев уменьшаются. При отсутствии азота в старых листьях хлорофилл разрушается, вследствие чего листья принимают бледно-зеленую окраску, а затем желтеют и отмирают. При сильном голодании начинают желтеть листья средних ярусов,а верхние листья принимают бледно-зеленую окраску.

Фосфор.

Фосфор усваивается растениями в окисленной форме в виде солей фосфорной кислоты. Фосфор входит в состав сложных белков — нуклеопротеидов, важнейших веществ ядра и плазмы. Он играет огромную роль в процессах гликолиза и аэробного дыхания. Освобождающаяся в этих процессах энергия накапливается в виде богатых энергией фесфатных связей; эта энергия затем используется для синтеза самых различных веществ.
Фосфор принимает участие и в таком важном процессе жиз­недеятельности растений, как фотосинтез. Фосфор осо­бенно необходим в ранние периоды жизни растений. При отсут­ствии фосфора в начале жизни и при последующей подкормке растения фосфорными солями листья растений некоторое время страдают из-за усиленного поступления фосфора и нарушенного
в связи с этим азотного обмена. Вот почему особенно необхо­димо с первых дней жизни обеспечить растению хорошее усло­вие фосфорного питания.


Калий.

В отличие от азота и фосфора, он не входит в состав органических соединений и структур. Но его роль в жизнедеятельности клеток столь велика, а функции столь разнообразны, что калий поистине является элементом здоровья. Калий укрепляет ткани, определяет устойчивость растений к неблагоприятным условиям и инфекционным заболеваниям. Уже на начальных стадиях дефицита у огородных культур снижается иммунитет, и они становятся восприимчивыми к инфекциям. Калий обеспечивает корневые выделения углеводов и отвечает за микоризообразование.
Основная масса калия сосредоточена в клеточном соке. При недостатке калия процессы синтеза нарушаются, и в расте­нии скапливаются глюкоза, аминокислоты и продукты распада других соединений. При недостатке калия на нижних листьях появляется краевой запал — края листовой, пластинки отмирают, листья приобретают характерную куполо­образную форму, на листьях появляются коричневые пятна. Об­разование коричневых пятен (некрозов) связано с нарушением азотного обмена и образованием в тканях трупного яда — путресцина.

Кальций.

Кальций поступает в растение в течение всей его  жизни. Часть кальция находится в клеточном соке. Этот кальций не принимает активного участия в процессах обмена веществ, он главным образом обеспечивает нейтрализацию избыточно обра­зующихся органических кислот. Кальций входит в состав ядерного вещества, а потому играет большую роль в процессах деления клетки. Велика роль кальция и в образовании клеточ­ных оболочек, особенно в формировании стенок корневых воло­сков, куда он входит в виде пектата. При отсутствии кальция очень быстро поражаются точки роста надземных частей и корня, так как кальций не передвигается из старых частей растения к молодым. Корни ослизняются, рост их почти прекращается или идет ненормально. В искусственной культуре на водопроводной воде обычно симптомы недостатка кальция не проявляются.

Магний.

Магний поступает в растения в меньших количест­вах, чем калий и кальций. Тем не менее роль его в растении исключительна, так как магний входит в состав хлорофилла. Магний необходим также всем бесхлорофильным организмам, и его роль не исчерпывается значением для процесса фотосинтеза. Магний является чрезвычайно важным и для дыхательного об­мена, он катализирует целый ряд реакций образования богатых энергией фосфатных связей и их переноса. Так как богатые энергией фосфатные связи участвуют в самых различных синте­зах, то без магния эти процессы не идут. При недостатке маг­ния разрушается молекула хлорофилла, причем жилки листьев остаются зелеными, а участки тканей, расположенные между жилками, бледнеют. Это явление называется пятнистым хлоро­зом и очень характерно для недостатка магния.

Сера.
Сера входит в состав некоторых аминокислот и белков. Сера входит также в состав ряда ферментов, в том числе ферментов, участвующих в процессе дыхания. Таким об­разом, соединения серы играют важную роль в процессах обме­на веществ и энергии. При недостатке серы, так же как и при недостатке азота, начинается разрушение хлорофилла, но первыми испыты­вают недостаток серы верхние листья.

Железо.
Содержание железа в растениях невелико, обычно оно составляет сотые доли процента.
В состав молекулы хлорофилла железо не входит, но прини­мает деятельное участие в его образовании. При недостатке же­леза развивается хлороз — хлорофилл не образуется, листья при­нимают характерную желтую окраску. Поскольку подвижность железа в растительных тканях очень мала, железо, находящееся в старых листьях, не может быть использовано молодыми листьями. Этим объясняется, почему хлороз всегда начинается с молодых листьев.
При недостатке железа изменяется не только окраска моло­дых листьев, но и фотосинтез, рост растений замедляется. Необ­ходимо поэтому при появлении первых признаков хлороза при­нимать меры к его устранению. Если прибавить железо в пита­ние растения не позднее чем через пять дней после начала заболевания, то окраска листьев восстанавливается. Более позд­ние меры не приносят желаемого эффекта.


Микроэлементы
Кроме основных элементов, для роста растений необходим целый ряд так называемых микроэлементов. Они находятся в растении в ничтожных количествах, составляя тысячные доли процента его сырого веса. Микроэлементы усваиваются только при низких концентрациях соответствующих солей. При увеличе­нии дозы они становятся уже ядовитыми для растения.  Микроэлементы не играют роли в осмо­тических свойствах клеточного сока, не могут участвовать в структурообразовании протоплазмы. Их количество слишком ничтожно для выполнения подобных функций. Роль их в жизни растений, подобно витаминам, связана с деятельностью фер­ментов.

Бор.

Из микроэлементов особо важен бор. Для того чтобы растение нормально развивалось, его необходимо постоянно снабжать бором, так как он слабо передвигается по растению. При отсутствии бора приостанавливается рост корней и назем­ной части. Точки роста отмирают, так как клетки молодой расту­щей ткани  перестают делиться. Внешние признаки недостатка бора схожи с недостатком кальция, так как метабо­лизм этого элемента тесно связан с бором. Бор принимает участие в процессе прорастания пыльцы и росте завязи, поэтому при недостатке его резко снижается семенная продукция растений.Бор играет большую роль в передвижении сахаров; ряд борорга­нических соединений является активаторами роста.

Медь.

Значительная доля меди сосредоточена в хлоропластах. По-видимому, медь катализирует какие-то реакции в фото­синтезе. При недостатке меди хлоропласты оказываются недол­говечными, медь, видимо, препятствует разрушению хлорофил­ла. Медь входит в состав ряда окислительных ферментов (полифенолксидаза, тирозиназа и др.). Медь играет большую роль и в белковом обмене.

Цинк.

Цинк входит в состав важного фермента — карбоангидразы. Кроме того, цинк участвует в синтезе аминокислоты триптофана, являющегося предшественником ростовых веществ (ауксинов) в растении.

Марганец.
Он очень важен для растения и играет важную роль в фо­тосинтезе и дыхании. Органические и неорганические соединения марганца встречаются во всех частях растения. Преимуществен­но он скапливается в листьях и в точках роста — в молодой ра­стущей ткани, где наблюдается наибольшая физиологическая активность. Хотя марганец не входит в молекулу окислительных ферментов, его наличие способствует окислительным превра­щениям.
Присутствие марганца  повышает дыхание корней, при этом заметно увеличивается усвоение ни­тратного азота. Особенно характерным свойством марганца является его способность окислять соединения железа. При не­достатке марганца железо накапливается в закисной форме и, являясь ядовитым, отравляет растительную ткань. Наоборот, при большом количестве марганца все железо превращается в окисную форму.

Молибден.

Молибден необходим растениям в чрезвычайно малых количествах. Он катализирует процессы восстановления нитратов и синтеза белковых веществ.

 

Читайте так-же:

Дефицит питательных веществ

Избыток питательных веществ

Болезни огурцов