Роль элементов питания в жизни растений. 2

 

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра общего земледелия, растениеводства и защиты растений

 

 

 

Реферат по земледелию с основами почвоведения

Тема: Роль элементов питания в жизни растений

 

 

 

 

 

 

                                                                              Выполнил: студент 2 курса

                                                                      БТФ, 325 гр. Козлова М.А.

                                                                              Проверил: Манылова О.В.

                                                                   кандидат с/х наук, доцент

 

 

 

Барнаул 2014

Содержание

Введение……………………………………………….…………………………3

1. Значение макроэлементов в жизни растений…………………………...4
2. Значение микроэлементов в жизни растений………………………….10

Литература………………………………………………………………………16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Для нормального роста и развития необходим тепло, вода, воздух, свет и питательные вещества.

Питание – важнейший фактор жизни растений, хорошо поддающийся регулированию. В его основе лежит обмен веществ между растениями и окружающей средой (почва и воздух).

Известно, что в составе растений можно найти почти все элементы периодической системы Д.И. Менделеева, однако земледельцу приходится беспокоиться об обеспечении растений лишь небольшим их числом.

Углерод, водород, кислород – на эти три элемента приходится около 94% от веса сухого вещества растений. Они поступает в растения из воздуха (CO2)  и воды (H2O), поглощаемой корнями из почвы. Из них растения строят простые сахара, которые, в свою очередь, служат необходимым материалом для синтеза сложных углеводов, белков, жиров и других растительных соединений. Кроме того, углерод, водород и кислород принимают прямое участие в окислительно-восстановительных процессах, играющих решающую роль в процессах дыхания растений и в усвоении ими питательных веществ. [7]

 

 

 

 

 

 

 

1 Значение макроэлементов в жизни растений

Азот – необходимая составная часть белков, хлорофилла. Азота содержится в растениях около 1,5% от веса сухого вещества. Этот элемент растения поглощают главным образом корнями в форме нитратов из солей азотной кислоты и аммиака (аммония), из аммонийных солей. Последние накапливаются в почве в результате минерализации органического вещества и частично под влиянием грозовых разрядов в атмосфере. [7]

При недостатке азота в почве (азотное голодание) листья становятся светло-зелеными, желтовато-зелеными, рост растений замедляется или приостанавливается. Пожелтение листа начинается от средней жилки, постепенно распространяясь на всю поверхность. Стебли и побеги остаются тонкими, злаковые культуры слабо кустятся. [7]

Симптомы избытка. При избыточном поступлении азота в растение происходит задержка цветения и созревания. Внешне перекормленное растение имеет темно-зеленую ботву, чрезмерно толстый стебель. Удлиняется вегетационный период.

Из-за накопления органических форм азотных соединений, особенно белков, ткани становятся сочными и мягкими, более восприимчивыми к грибным болезням и доступными для вредителей. Качество продукции многих культур ухудшается. [3]

Фосфор входит в состав сложных белков, нуклеиновых кислот, играющих роль в передаче наследственных признаков. Больше фосфора содержится в молодых листьях и семенах (0,8-1,6%) и меньше – в стеблях (до 0,45%). [7] Фосфор участвует в биохимических превращениях органических веществ в клетке растений, в процессе синтеза и распада углеводов, влияет на темпы роста растений (ускоряет их созревание), повышает их засухо- и морозоустойчивость, увеличивает содержание сахара и крахмала в корнеклубнеплодах, жира – в семенах масличных культур.

Наукой и практикой установлено, что интенсивное фосфорное питание в первую фазу жизни растений (прорастание - всходы) имеет очень большое значение. Если молодые растения испытывали недостаток фосфора, то вред, наносимый этим голоданием, нельзя исправить последующим внесением удобрений. Этим объясняется большое значение припосевного внесения суперфосфата.

При недостаточном питании фосфором листья растений приобретают голубовато-тусклую окраску, скручиваются по краям, на пластинках образуются фиолетовые и красноватые пятна, ткань в этих местах отмирает. Растения приостанавливают рост, задерживается цветение, образуются мелкие плоды, которые нередко вскоре опадают. [7]

Симптомы избытка. При избытке фосфора, что встречается довольно редко, у растения нарушается усвоение железа и цинка – на листьях появляется мезжилковый хлороз. Избыток фосфора при выращивании овощных культур приводит к общему пожелтению растений, на них появляются яркие некротические пятна, листья опадают. Ускоряется развитие растений, они быстро стареют. Высокие дозы фосфора увеличивают чувствительность растений к недостатку воды.

У одних растений симптомы избытка фосфора похожи на признаки калийного голодания, у других — на признаки избытка азота. [3]

 

Калий, в отличие от азота и фосфора, не входит в состав органического вещества, но играет важную роль в регулировании многих жизненных процессов в растительных клетках. Он способствует передвижению органических веществ из листьев в другие органы, синтезу углеводов и белков. Большая часть калия в растениях находится в клеточном соке в виде легко растворимых солей различных кислот, и меньшая его часть адсорбируется коллоидами протоплазмы в форме катиона.

Калий ещё больше, чем фосфор, повышает морозо- и засухоустойчивость растений, увеличивает их сопротивляемость грибным болезням. Хорошее калийное питание способствует формированию механических структур (лубяных волокон) в надземных органах, что особенно важно для прядильных культур. [7]

При недостатке калийного питания края листовых пластинок буреют, на них появляются «ржавые» крапинки, ткань в этих местах отмирает, созревание растений задерживается, снижается урожай и его качество. [7]

Симптомы дефицита калия начинают проявляться с побледнения листьев. Тусклая голубовато-зеленая окраска листьев (до хлоротичной). Края листьев опускаются вниз. По краям листа появляется ободок засыхающей ткани - краевой "ожог". Неравномерный рост листовых пластинок, листья сморщенные. Растение становится низкорослым с короткими междоузлиями, побеги вырастают тонкими. Признаки калийного голодания могут ярко проявляться на сильнокислых почвах и там, куда вносили избыточные дозы кальция и магния. Недостаток калия может сопровождаться деформацией и курчавостью листьев. Многолетники и плодовые растения на почвах теряют свою зимостойкость. Незначительный дефицит калия приводит к закладке на деревьях небывало большого количества мелких плодовых почек, дерево все усыпано цветами, но плоды из них развиваются очень мелкие. [5]

Симптомы избытка. При избытке калия также можно отметить замедление роста. Листья при этом приобретают более темный оттенок, а новые листья мельчают. Избыток калия приводит к затрудненному усвоению таких элементов как кальций, магний, цинк, бор и др. [6]

Сера входит в состав некоторых белковых веществ (метионин, цистеин) и эфирных масел. В растениях она содержится в десятых долях процента и поступает в них из почвы и воздуха в виде солей серной кислоты. Наибольшую потребность в ней испытывают бобовые и крестоцветные культуры. [7]

При недостатке серы листья становятся светлыми, приостанавливается рост и развитие растения. Признаки недостатка серы сходны с признаками недостатка азота, появляются они прежде всего на молодых растениях, с той лишь разницей, что пожелтение, происходящее постепенно, начинается с более молодых листьев. При этом пожелтевшие листья почти не опадают.

При избытке серы листья постепенно желтеют с краев и скукоживаются, подворачиваясь внутрь. Затем буреют и отмирают. Иногда листья принимают не желтый, а сиреневато-бурый оттенок. [6]

Кальций - необходимая составная часть всех протоплазменных структур, нейтрализует избыточную кислотность в клетках растений, способствует росту корневой системы и усиливает её поглотительные свойства.

При недостатке кальция в почве клетки корней, и особенно корневых волосков, ослизняются, гибнут, и все растение отмирает. [7]

Симптомы недостатка. Побеление молодых листьев, закручивание их кверху, отмирание точки роста и верхушек побегов,опадение листьев и завязей. При недостатке кальция задерживается рост корней, образование новых почек, побеги утолщаются, замедляется рост растения. Симптомы дефицита кальция могут проявляться на почвах с избыточным внесение калийных удобрений. Недостаток кальция плохо сказывается на образование косточек у косточковых культур, скорлупы у орехов. Листья могут выглядеть "рваными".

Симптомы избытка. Избыток кальция приводит к утолщению скорлупы орехов и косточек вишни и сливы, может вызывать пожелтение листьев, так как растением не усваивается железо. Такие признаки могут проявляться на бедных калием почвах. [5]

 Избыток кальция приводит к нарушению усвоения соответственно тех же элементов - азота, калия, а так же бора и железа. Что проявляется как мезжилковый хлороз листьев и появление светлых бесформенных пятен отмирающих тканей листа.  [6]

Магний входит в состав хлорофилла, участвует в фотосинтезе, активизирует растительные ферменты, принимая тем самым участие в обмене веществ внутри клеток. [7]

При недостатке магния растения прекращают рост, листья становятся пестрыми (хлороз растений). С другой стороны, даже небольшой избыток магния в почвенном растворе токсичен для растений. [7]

Симптомы недостатка. Желтые, красные или пурпурные листья, их края и жилки некоторое время остаются зелеными (межжилковый хлороз). Окраска напоминает "елочку". Преждевременный листопад начинается с нижней части растения. Иногда недостаток магния приводит к появлению рисунка на листьях, схожего с мозаичной болезнью растений. Симптомы дефицита магния особенно ярко проявляются на легких кислых почвах. Непрерывные внесения калийных удобрений в таком случае только усиливает нехватку магния. Дефицит магния приводит к снижению зимостойкости и вымерзанию растений. По краям листьев крыжовника появляются красные полосы. [5]

Симптомы избытка. При избытке магния у растения начинают отмирать корни, растение перестает усваивать кальций. [6] Если в почве много магния, листья растений иногда становятся более темными, скручиваются. У томата они немного уменьшаются в размерах, затем концы их вытягиваются и отмирают. [3]

 

Хлор контролирует водный баланс, участвует в процессе фотосинтеза, в частности, системе расщепления воды, следит за балансом катионов и транспортом в растении, уменьшает последствия грибковых инфекций, борется с излишним поглощением нитратов, поощряющих использование аммония N. Это может быть одним из факторов его роли в подавлении болезни, поскольку высокое содержание нитратов в растении приводит к тяжелым заболеваниям.

Симптомы недостаточности – это увядание, маленькая и сильно разветвленная корневая система, часто с короткими кончиками. Листья увядают, наблюдается крапчатость и хлороз краев. Недостаточность хлора у капусты характеризуется полным отсутствием запаха. [1]

При избытке хлора листья грубеют, становятся жесткими, мелкими, но зелеными. Стебель твердеет. На старых листьях некоторых растений появляются пурпурно-бурые пятна, затем листья опадают.

У томатов листья становятся тускло-зелеными, стебли твердеют. Признаки отравления хлором картофеля появляются во время цветения или после него. Стебель утолщается, остается коротким, листья свертываются лодочкой вдоль, позднее по их краям появляется светло-коричневый ободок из отмирающих тканей. Листья засыхают, а клубни теряют крахмал. [3]

 

 

 

 

 

 

 

2 Значение микроэлементов в жизни растений

Микроэлементы встречаются в почве и растениях в очень малых количествах – от 0,001 до 0,0001 %.

Бор обладает способностью влиять на синтез, превращение и передвижение углеводов, особенно сахаров. Под влиянием бора активизируется процесс опыления, растения приобретают устойчивость к заболеваниям. Недостаток элемента вызывает отмирание  точек роста стебля и задержку роста корня, сухую гниль сердечка сахарной свеклы, задерживает прорастание пыльцы, нарушает процесс созревания семян. От недостатка бора чаще всего страдают растения на кислых почвах. Наиболее отзывчивы на его внесение бобовые культуры, лен, сахарная свекла, морковь, редис и другие корнеплоды, картофель.

Симптомы недостатка. Хлороз молодых листьев, их мельчание, скручивание, раннее опадание, пожелтение жилок. Позднее на таких листьях появляется краевой и верхушечный некроз. Торможение развития верхушечных почек при усиленном развитии боковых. Слабое цветение и завязывание плодов. Плоды уродливой формы. При недостатке бора подавлен рост всего растения. Симптомами борного голодания семечковых пород может служить опробкование тканей плода. На побегах отмирают мелкие участки коры. При длительном борном голодании верхушки побегов могут отмирать (суховершинность). Чрезмерное внесение борсодержащих удобрений приводит к ускорению созревания плодов в ущерб их лежкости. [5]

В качестве борных удобрений могут быть использованы бура, борная кислота, бормагниевые удобрения и осажденный борат магния.

Симптомы избытка. Избыток бора начинается со старых нижних листьев. При этом на листьях появляются мелкие бурые пятна, постепенно увеличиваясь и приводя к отмиранию тканей листа. [6]

Очень чувствителен к избытку бора картофель. Края долек листа желтеют и заворачиваются вверх лодочкой, начиная с нижнего яруса. [3]

Марганец входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, повышает их активность и оказывает сильное влияние на дыхание растений и процесс фотосинтеза, стимулирует передвижение сахаров и синтез хлорофилла растений. Недостаток его замедляет рост и снижает продуктивность растений. [7]

Симптомы недостатка. Появляются белые, светло-зеленые, красные пятна как при магниевом голодании, но только не на нижних, а на верхних, молодых листьях. Межжилковый хлороз, при этом жилки листа могут оставаться зелеными в течение длительного времени. Дефицит марганца может вызвать бурую пятнистость листьев. Внесение марганца способствует повышению урожая, увеличению сахаристости плодов и ягод. [5]

У растений потребность в марганцевых удобрениях проявляется главным образом на нейтральных и слабощелочных (карбонатных) почвах, черноземах, каштановых и других почвах. Более отзывчивы на их внесение пшеница, ячмень, овес, кукуруза, сахарная свекла, горох и многие овощные культуры.

Симптомы избытка. Избыток марганца, в отличие от его недостатка проявляется чаще на кислых почвах. В результате избытка марганца в клетках растений уменьшается содержание хлорофилла, поэтому при этом симптомы будут такие же, как и при недостатке магния, т.е. начинается мезжилковый хлороз, в первую очередь со старых листьев, появляются бурые некротичные пятна. Листья сморщиваются и облетают. [6]

В качестве марганцевых удобрений используют марганцевый шлак, отходы сернокислотной и металлургической промышленности, марганизованный суперфосфат. [7]

Медь входит в состав важнейших окислительнвх ферментов, участвует в синтезе белка и хлорофилла, повышает энергию фотосинтеза и устойчивость хлорофилла, засухо- и морозоустойчивость, устойчивость растений к бактериальным заболеваниям.

От недостатка меди страдают овес, пшеница, подсолнечник, сахарная свекла, лук, бобовые. В первую очередь недостаток меди ощущается на осушенных торфянисто-болотных почвах, карбонатных торфяниках, дерновых сильноподзолистых почвах.

В качестве медных удобрений применяют пиритные (колчеданные) огарки, размолотые медные руды, медный купорос. [7]

Симптомы недостатка. Задержка роста, отмирание верхушки побега, пробуждение боковых почек. Листья пестрые, бледно-зеленые с коричневыми пятнами, вялые, уродливые. Особенно страдают от недостатка меди цитрусовые растения. Очень отзывчивы на внесения меди томаты. Листья приобретают хлоротичную окраску, при этом жилки листа резко контрастируют на их фоне. На верхушках побегов могут появляться розетки из мелких листьев.

Симптомы избытка. Избыток меди также чрезвычайно вреден для растения. Проявляется он в том, что растение тормозится в развитии, на листьях появляются бурые пятна, и они отмирают. Начинается процесс с нижних более старых листьев. [6] При избытке меди растение может страдать от дефицита железа. [5]

Молибден входит в состав ферментов. Без него бактерии, связывающие молекулярный азот воздуха, не развиваются. Элемент участвует в превращении нитратов в аммиачную форму азота, необходимую для синтеза белков в растениях. Он принимает участие в синтезе витамина С, а также в синтезе и превращении сахаров. Хорошо действует он на кукурузу, сахарную свеклу, овощные культуры.

Симптомы недостатка. Дефицит молибдена отмечается у цветной капусты на кислых песчаных (реже глинистых) почвах, особенно, если применяют физиологически кислыми удобрениями. Симптомы голодания проявляются в отмирании точки роста. Недостатку молибдена способствуют заболоченные почвы, холодный или сухой период, избыток азота. У растений не доразвиваются листовые пластинки, головка цветной капусты практически не завязывается. Старые листья приобретают хлоротичную окраску. Недостаток молибдена в поздних стадиях развития цветной капусты приводит к деформации молодых листьев, появляются те же симптомы, что при повреждении черешковым комариком. Ранние сорта менее устойчивы, чем поздние. [5]

Симптомы избытка. Избыток молибдена приводит к нарушению усвояемости меди, с соответственно признаками недостатка этого элемента.  [6]

Цинк входит в состав ряда ферментов и очень важен для дыхания растений, для процесса фотосинтеза, синтеза белков и углеводов. Он повышает засухоустойчивость и устойчивость к грибным и бактериальным заболеванием.

Симптомы недостатка. Мелкие, сморщенные , узкие листья. Крапчатые из-за межжилкового хлороза. Побеги тонкие, короткие, ломкие. Характерна "розеточность". Ветки с короткими междоузлиями. Плоды мелкие, уродливые, с толстой кожурой. У косточковых пород в мякоти плодов появляются бурые пятна. Для предупреждения дефицита цинка в саду в междурядьях выращивают люцерну. Недостаток цинка может проявиться на богатых азотом почвах. [5] Особенно чувствительны к недостатку цинка плодовые деревья, ягодники, а также кукуруза, пшеница, бобовые, чеснок и др. В качестве цинковых удобрений используют промышленные отходы и сернокислый цинк – 15-20 кг/га.

Симптомы избытка. Признаки повышенного содержания цинка - водянистые прозрачные пятна на нижних листьях растений вдоль главной жилки. Пластинка листа с выростами неправильной формы становится неровной; через некоторое время наступает некроз тканей и листья опадают. [6]

Кобальт ускоряет созревание семян, увеличивает содержание жира в семенах льна. Кроме того, кобальт входит в состав витамина В12. Основную функцию кобальта связывают с его участием в фиксации атмосферного азота в клубеньках бобовых и небобовых растений. Под влиянием кобальта стимулируется развитие растительных тканей, содержащих бактероиды, увеличивается количество рибосом как в растительной, так и в бактероидной клетке, повышается подвижность бактероидов в клубеньках бобовых растений.

Участие кобальта в жизни высших растений, не способных к фиксации азота, специфическое или косвенное. Металл стимулирует клеточную репродукцию листьев путем увеличения толщины и объема мезофилла в листьях, размеров и числа клеток столбчатой и губчатой паренхимы листа.

Установлено влияние кобальта на формирование и функционирование фотосинтетического аппарата растений путем концентрации хлоропластов и пигментов в листьях. [2]

Симптомы  недостатка. При полной очистке питательной среды от данного элемента бобовые растения проявляют признаки азотного голодания. Внешние проявления недостатка кобальта аналогичны симптомам дефицита азота. Это хлороз листьев, замедление роста растений, короткий цикл развития.

Симптомы избытка. Избыток кобальта включается растениями в транспирационный поток. Это приводит к обогащению краев и кончиков листьев данным металлом. Наиболее характерным признаком избытка кобальта является побеление и отмирание данных участков.

В природных условиях избыток кобальта наблюдается редко. При этом большое количество кобальта в загрязненных почвах является токсичным для риса, овса, фасоли, суданской травы, ячменя. Наибольшая чувствительность к избытку данного элемента установлена у хлебных злаков. Токсичность кобальта может проявляться путем угнетения витамина В12. В результате у растений появляются недоразвитые цветы, ухудшается или вообще отсутствует плодоношение, семена не дают всходов. [2]

Железо   входит в состав ферментов, участвующих в создании хлорофилла, хотя в него этот элемент не входит. Железо участвует в окислительно - восстановительных процессах, протекающих в растениях, так как оно способно переходить из окисленной формы в закисную и обратно. Кроме того, без железа невозможен процесс дыхания растений, поскольку оно является составной частью дыхательных ферментов. [4]

Симптомами нехватки железа могут служить пожелтение и обесцвечивание листьев (частичное или целиком). У ослабленных хлорозом растений замедляется рост, отмирают края листьев, мельчают плоды, снижается урожай, наступает преждевременный листопад. Могут усыхать вершины деревьев. Признаки дефицита железа проявляются при избыточном известковании почвы. На плодовых деревьях и ягодных кустарниках наблюдается сплошное побеление листьев. [5]

Избыток железа случается довольно редко, при этом прекращается рост корневой системы и всего растения. Листья при этом принимают более темный оттенок. Если же в силу каких-либо причин избыток железа оказался очень сильным, то листья начинают отмирать и осыпаться без всяких видимых изменений. При избытке железа затрудняется усвоение фосфора и марганца, поэтому могут проявляться и признаки недостатка этих элементов. [6]

 

Литература

 

1. Влияние хлора на рост растения [электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.hydo.ru/2010/05/21/vliyanie-hlora-na-rost-rasteniya.html.
2. Кобальт. Справочник Пестициды.ru [электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.pesticidy.ru/active_nutrient/cobalt.
3. О вреде избытка удобрений - Агромания [электронный ресурс] – Режим доступа: http://agromania.ru/article/17.
4. Роль элементов в жизни растений [электронный ресурс] – Режим доступа: http://enc.sci-lib.com/article0000909.html.
5. Симптомы и признаки недостатка и нехватки элементов питания (удобрений) [электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.sadurad.ru/udobreniye_simptom.htm.
6. Удобрения. Признаки недостатка и избытка минеральных веществ [электронный ресурс] – Режим доступа: http://moizveti.ucoz.ru/publ/14-1-0-142.
7. Яшутин Н.В. Земледелие на Алтае/ Н.В. Яшутин, А.П. Дробышев, Н.Д. Иост. Учебно-методическое и практическое пособие – 2-е изд., перераб. и доп. – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2001. – 736 с.