Правильное применение удобрений - важнейшее условие повышения
урожайности всех сельскохозяйственных культур и эффективности
растениеводства. При разработке системы удобрений должны быть учтены
показатели химического состава почвы, ее микробиологической активности,
биологических особенностей растений, погодных условий в период вегетации
растений и т. д. Поэтому для конкретных почвенно-климатических условий и
культур система удобрений представляет собой конкретный комплекс
мероприятии, направленных на повышение плодородия почвы и на этой основе
урожая сельскохозяйственных культур и его качества она предусматривает
установление норм, сроков и способов их внесения под каждую культуру.
Система удобрений в севообороте должна сочетаться с системой других
агротехнических мероприятий на поле.
6.1 Роль отдельных
элементов питания в жизнедеятельности растений
Представление о роли элементов питания в формировании урожая растений и
его качества имеет большое значение для определения и применения
оптимальных доз удобрений. Функции каждого из этих элементов строго
специфичны. Ни один из них не может быть заменен другим.
Азот. Азот определяет ростовые процессы. Общее содержание азота в
растениях изменяется в больших пределах. Основная часть азота в них
представлена белковыми веществами, в состав которых входят аминокислоты,
занимающие центральное место в азотном обмене. Производными аминокислот
являются амиды и амины. Группа неорганических соединений азота
представлена нитратами, аммонийными солями органических кислот,
нитритами. Аммиак в растениях появляется при нарушении обмена веществ.
Фосфор. Соединения фосфора разнообразны по своему химическому строению и
физиологическим функциям. Основными из них являются следующие:
- нуклеотиды. Они участвуют в превращении и биосинтезе углеводов,
липидном и белковом обмене, а также в обмене нуклеиновых кислот,
процессах фиксации и переноса энергии;
- нуклеиновые кислоты и нуклеопротеиды. Эти соединения играют роль в
процессах роста и размножения организмов и биосинтеза белка. С наличием
нуклеиновых кислот связывают передачу и сохранение специфических черт
организма в поколениях;
- коферментные системы. Атомы фосфора играют большую роль в
преобразовании веществ и энергии в процессе дыхания и фотосинтеза;
- полифосфаты. Их рассматривают как микроэнергетические соединения,
подобные АТФ. Связанные с РНК полифосфаты быстро используются в
растениях на синтез белка и нуклеиновых кислот;
- фосфорные эфиры. Являются продуктами
фосфорилирования и дефосфорилирования сахаров в углеводном обмене;
- неорганические фосфаты. Имеют значение как буфсрная система растения и
источник обменных процессов с участием фосфора.
Калий. Калий легко проникает внутрь клетки, увеличивая проницаемость
мембран для различных веществ, что приводит к изменениям интенсивности
различных процессов обмена веществ. Из всех зональных элементов
содержание его в растениях, как правило, наибольшее. По мере старения
отдельных органов растения происходит отток калия в точки наиболее
интенсивного роста.
Наличие калия положительно сказывается на процессе образования
углеводов, их преобразовании и передвижении. Он снижает вязкость
протоплазмы, в связи с чем возрастает водоудерживающая сила и гидратация
коллоидов; способствует повышению устойчивости растений к
неблагоприятным факторам внешней среды и активизирует ряд ферментов,
участвующих в процессах дыхания.
При недостатке калия отмечаются случаи гибели растений в результате
образования аммиака, оказывающего токсическое действие на процессы
обмена аминокислот. Особенно сильно это проявляется на фоне аммиачного
питания растений (внесение в качестве удобрений сульфата аммония (NH2)2
S04).
Кальций. В растительных организмах кальций находится в виде
щавелевокислого, сернокислого, углекислого, фосфорнокислого соединений,
а также в виде солей пектину вой кислоты. Подвижность кальция зависит от
того, в какой форме он представлен в растениях. Физиологическая роль его
заключается прежде всего в том, что он поддерживает необходимые
коллоидно-химические свойства протоплазмы клеток растений является
необходимым фактором обмена веществ, процессов дыхания и фотосинтеза.
Магний. Магний накапливается преимущественно в
растущих органах и семенах растений. В зерне магний концентрируется в
зародыше.
Магний активизирует ферменты фосфорного обмена и некоторые
окислительно-восстановительные ферменты. Отмечается, что магниевое
голодание сопровождается увеличением содержания воды в растениях. Это
может быть причиной наблюдаемой повышенной ломкости листьев.
Положительное действие оказывает магний на синтез физиологически
активных веществ, в частности синтез витаминов А и С.
Сера. Основная роль серосодержащих соединений -участие в энергетических
процессах организмов. Сера является компонентом многих биологически
активных соединений. В растениях сульфатная сера (SO4) превращается в
восстановленную серу сульфгидрильных групп цистеина и других соединений.
В процессе развития растений увеличивается содержание сульфатной серы и
уменьшается белковой, так как со старением организма процессы синтеза
белка затормаживаются, усиливается распад белковых веществ.
Микроэлементы. В растениях синтезируется несколько групп соединений,
молекулы которых содержат микроэлементы в комплексе с какими-либо
органическими соединениями -(хелаты). Комплексообразование с белками,
например, значительно усиливает их каталитические свойства.
Микроэлементы конкурируют за один и тот же органический комплекс, что
является предпосылкой для объяснения явления антагонизма между
микроэлементами. Такие важные соединения, как хлорофилл, дыхательные и
другие ферменты, являются хелатами, в которых Fe, Сu,
Mg, Со связаны и могут переходить в ионную свободную формулу только при
распаде органического вещества.
Большую роль играют микроэлементы в регулировании синтеза стимуляторов
роста и витаминов. Доказана, например, зависимость содержания ауксинов в
растениях от уровня обеспеченности их цинком. Большое значение имеет
Участие микроэлементов в процессах фотосинтеза, углеводного, фосфорного
и белкового обмена. Установлено также, что
микроэлементы (В, Мо, Сu, Мn) ускоряют развитие
растений что связано с их способностью влиять на прохождение
определенных этапов их развития.