Как да управляваме храненето на корените на растенията (част 2)

2024 Автор: Sebastian Paterson | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 13:47

← Прочетете първата част на статията

Насочено развитие на кореновата система

Корените съставляват значителна част от общата маса на растенията. По този начин делът на кореновите системи достига 66% при овощните култури и 48% при зеленчуковите култури. В сухите години корените съставляват до 90% от теглото на растящите растения. Корените са чувствителни към концентрацията и съотношението на елементите в почвения разтвор.

Същността на явлението, наречено хемотропизъм, се крие в дразнещия ефект на почвените разтворени вещества върху корена, което се проявява в засиленото развитие и разклоняване на корените към повишена концентрация на соли. В резултат на това корените растат в насочена посока, не надолу или нагоре, а в посоката, където са хранителните вещества. Затова те бързо намират торове, обграждат тези места и абсорбират необходимите им елементи.

Всеки отделен корен расте само с най-ниската си част и след това той се покрива от външната страна на кутикула и коркова тъкан и губи способността си да абсорбира както вода, така и хранителни вещества. Расте само най-младата долна част на корена, неговият връх, чиито външни клетки отделят един вид защитна тъкан - кореновата капачка, която предпазва нежната растяща зона от увреждане при контакт с почвата. В тази растяща част се образуват коренови власинки, които абсорбират хранителни вещества.

× Наръчник на градинаря Растителни разсадници Магазини за стоки за летни вили Студия за ландшафтен дизайн

Кореновите власинки са в много близък контакт, почти слети с колоидни почвени частици. Този близък подход създава онази затворена система, при която кореновата коса упражнява своя разтварящ и абсорбиращ ефект върху почвата чрез отделяне на въглероден диоксид и други вещества. Кореневите косми се появяват на разстояние около 3 мм от върховете на младите, растящи корени. Има стотици коренови власинки на 1 mm² корен на мястото, където има коренови власинки. Дължината на кореновите власинки варира в различните култури от 80 до 1500 микрона, диаметърът им е в диапазона 5-17 микрона.

Доказано е, че коренът може да асимилира йоните, обменени от почвата, на разстояние само 2,5-7,5 mm (фосфатен анион на разстояние 2,5 mm, калциеви и магнезиеви катиони - 5 mm, калий и натрий - 7,5 mm). Поради усвояването, много бързо се образува зона с много бедни храни. Липсата на хранителни вещества в почвата принуждава растението да създаде, в търсене на храна, относително голяма маса корени, отколкото в случай на добро снабдяване на културата с всички фактори на растежа.

Всъщност на оплодените почви кореновата система е по-слабо развита, отколкото на бедните. Оплодените растения консумират по-малко пластмасови вещества за изграждане на кореновата система и повече за създаване на търгуема реколта от тези, лишени от тях.

Влиянието на кореновата система се простира върху много значителна маса на почвата между редовете поради непрекъснатото разпространение на корените и постоянното обновяване на кореновите власинки, което се случва интензивно през периода на добър растеж на културите. Продължителността на съществуването на всяка коренна коса е кратка, не надвишава един ден и в онази част от корена, където кореновите власинки са изчезнали, те вече не се появяват; кожата на корена се превръща в коркова тъкан и потокът от вода и соли през нея спира.

Темпът на растеж на корена в полските едногодишни култури може да достигне 1 см на ден. Следователно зоната на активно усвояване на хранителните вещества от кореновата система се движи доста бързо в почвата. Ако разстоянието между редовете на картофите е например 70 см, тогава корените го овладяват, ако не са били приложени торове, за 30-40 дни (35 см от двете страни) и започват да гладуват или да търсят храна на дълбочина, пилеене на органични вещества за корени за растеж, а не за култура.

На добре наторена почва корените растат по-бавно, като овладяват разстоянието между редовете за 60-70 дни и натрупват необходимото количество пластмасови вещества през първата половина на вегетационния сезон, за да създадат висок добив.

Кореневите ексудати значително помагат за извличането на храна от твърдата фаза на почвата. По време на растежа на корена, по време на дишането му, се получава интензивно отделяне на големи количества CO2, който се разтваря във филма на водата, заобикаляща коренната коса и образува въглена киселина (H2CO3). От своя страна той действа като разтворител върху твърдата фаза на почвата. Част от Н2СО3 се дисоциира в йони Н + и НСО3-, които се заменят с отрицателно или положително заредени колоиди на почвата, измествайки хранителните вещества в почвения разтвор. Сред тях ще има необходимите за растенията (Ca, Mg, K, NH4, H2PO4 и др.), Които се абсорбират от кореновите косми от разтвора.

Освен въглена киселина, корените отделят и други органични (аминокиселини, въглехидрати, ензими и др.) И минерали (калий, калций, фосфорна и сярна киселини и др.). Те не само подобряват кореновото хранене на самите растения, но и значително увеличават жизнената активност на микроорганизмите в ризосферата.

Най-високото отделяне на въглероден диоксид съвпада с интензивния растеж на посевите и голямото им търсене на минерални хранителни вещества, т.е. през юни-юли. Селективното усвояване на йони от външната среда е забележително свойство на растенията. Ако отрежете стъблото на растение над почвата, тогава сокът (течността, изтичаща от изрязаните съдове (ксилема) на стъблата или корените на растенията под въздействието на натиска на корена) може да бъде събран и анализиран. Оказва се, че концентрацията на калий в сока на царевицата е била 20 пъти, фосфора - 14 и калция - 4 пъти по-висока, отколкото във външния почвен разтвор. Това е ясно доказателство за селективното усвояване на йони от растението. Въпреки че трябва да избират от това, което се намира в почвата, усвояването все пак се извършва в различни количества и съотношения, което е много важно.

Следователно в самото растение има съответни механизми, които инхибират абсорбцията и натрупването на нежелани или токсични елементи. Ако това не беше така, излишъкът от токсини в растението може да доведе до депресия на растежа на културите и влошаване на фуражната стойност на културата. Това е важно по отношение на използването на растителни продукти за храна, както и за получаване на здрави семена.

Физиологичната киселинност на амониевите соли и физиологичната алкалност на нитратите, неутрални съединения извън сферата на взаимодействие с корените на растенията, служат като убедително доказателство за селективно усвояване. В първия случай подкисляването се причинява от преобладаващата абсорбция на амониеви катиони от корените, а във втория алкализацията се причинява от по-пълно усвояване от тях на аниони на азотна киселина. Следователно една и съща концентрация на йони в почвения разтвор още не означава тяхната равна достъпност за растенията.

× Табло за обяви Котета за продажба Кученца за продажба Коне за продажба

Движението и усвояването от корените на йони с различна подвижност не е еднакво. Йони, които подобно на нитратите не се свързват с почвата, разтваряйки се в почвената влага, могат да се придвижат към корените заедно с движението на разтвора в почвата. Кореновите системи на растенията образуват вид екрани, през които почвените разтвори не могат да проникнат дълбоко. Храната незабавно ще бъде изядена от растенията.

Фосфатните йони имат ниска подвижност, те се отлагат в повечето почви в неразтворими съединения на мястото на въвеждането им. Почвеният разтвор съдържа много малки количества. Движението на вода в почвата не може да доведе до адекватно снабдяване с фосфор за растенията. Следователно асимилацията на фосфатите зависи до голяма степен от разтварящия ефект на кореновите ексудати и растежа на корените в търсене на малки количества от тези йони.

Абсорбцията на торове също е силно зависима от метода на обработка на почвата. Скоростта на абсорбция на нитратите не зависи от размера на почвените частици, докато абсорбцията на фосфатите намалява с увеличаване на диаметъра на тези частици. Калцият, калият, магнезият се усвояват метаболитно от почвените колоиди, но концентрацията им в почвения разтвор все още е по-висока от тази на фосфатите. Поглъщането на тези катиони от растенията обаче се забавя в почви с лоша обработка и структура.

Известно е, че концентрацията на всички хранителни йони в почвения разтвор рязко намалява до края на вегетационния период. Това явление е следствие от дългосрочната абсорбционна активност на кореновата система и следователно отстраняването на пепелни елементи и азот от нея за синтеза на културата.

През следващата (топла есен) се наблюдава само частично възстановяване на усвоимите хранителни запаси на растенията поради биологични и химични процеси, протичащи в почвата. Това обстоятелство трябва да се използва при сеитба на стърнища от зелен тор. За да могат растенията за зелен тор да се развият добре, е задължително да се добавят 50-70 g / m² нитрофосфат за изкопаване под тях преди сеитба и 5 g / m² суперфосфат при сеитба. Само в този случай ефективността на зелените торове ще бъде висока.

Заедно с дишането на кореновата система и аерацията, която осигурява този процес с кислород (като същевременно се отстранява въглеродният диоксид), абсорбцията на хранителни вещества от корените, както е показано по-горе, се влияе и от температурата на повърхностния слой на атмосферата почвата, осветеността на надземните органи на растението, реакцията (pH) на почвата, състава и концентрацията на почвения разтвор и други свойства на външната среда. При оптимални условия обменът на йони между средата и кореновата система се случва с много висока скорост. Например, 20 минути са достатъчни, за да достигне фосфорът до горните листа след контакт на корените със суперфосфатните гранули. Следователно е добре за земеделието въглеродната киселина да не се натрупва в почвата. След като упражни разтварящия си ефект върху части от почвата, които са трудно достъпни за растенията, той се разлага на вода и въглероден диоксид, който се отстранява в атмосферата,увеличаване на въздушното хранене на растенията.

Синтез на органични вещества в корените

Листът съдържа най-важните растителни функции; следователно някои учени са казали, че „растението е лист“. Въпреки това, не може да се намали синтетичната функция на корените. Оказа се, че вече 10-15 минути след като корените абсорбират азот от амониев сулфат, в тях се откриват различни аминокиселини. След 2 часа те се издигат до листата. Минават още няколко часа и тези аминокиселини вече се намират в сложните протеини на растението.

В корените на различни култури се синтезират 14-16 аминокиселини (20 от тях са включени в протеина) и се образуват органични вещества, съдържащи фосфор и сяра. Повече от 24 органични съединения, съдържащи азот, около 15 органични киселини, някои органофосфатни естери, органични сярни съединения, многоатомни алкохоли и други съединения бяха открити в сока, движещ се от кореновата система към надземните органи. Следователно коренът е не само орган за намиране и усвояване на хранителни вещества от почвата, но и лаборатория за синтез на сложни вещества.

Съществува силна връзка между въздуха и кореновото хранене на растенията. Хранителните вещества, абсорбирани от корена, увеличават дишането и притока на въглехидрати от листата. На свой ред аминокиселините и други органични вещества се придвижват от кореновата система към надземните органи до листа и плодови образувания включително. Този обмен на биосинтетични продукти е характерен за връзката на всички надземни и подземни части на растенията.

Миграция на вещества в растението по време на узряването

С узряването на културите миграцията на хранителни вещества от вегетативните към репродуктивните органи се увеличава. Това важи особено за азота и фосфора, сярата и магнезия, в по-малка степен за калия. За разлика от това, калцият обикновено се намира най-много в нетъргуемата част от реколтата, където се натрупва с узряването на растението. До края на вегетационния сезон 92% азот и фосфор са в плодовете. По това време калият, около 60% се концентрира в стъблата и само една трета от него след това мигрира в плода.

Вторичното използване (рециклиране) на елементи в растението е от голямо значение за синтеза на нова култура, тъй като по това време почвените запаси се изчерпват и кореновата система работи с по-ниска интензивност. Растежът на реколтата се дължи главно на погълнатите преди това торове. Освен това процесът на рециклиране може да се използва за практически цели, особено за подобряване на качеството на реколтата.

С помощта на определени техники е възможно да се засили повторното използване, да се увеличи притокът на органични вещества в репродуктивните органи и по този начин да се увеличи съдържанието на захари, нишесте, протеини или мазнини в тях в съответствие с естеството на растението (в зеленчуци, картофи, зърнени култури или маслодайни семена). За целта направете лека листна превръзка с торове с висока концентрация преди прибиране на реколтата. Това може да бъде поташ или азотен тор. Концентрацията на разтвора играе роля тук. Високите концентрации (около 0,8-1,0%) ще доведат до смъртта на отделни листни клетки и по този начин ще засилят изтичането на пластмасови вещества от тях към репродуктивните органи.

По този начин, след като разгадахте и научихте тайните на кореновото и въздушното хранене, човек може съвсем съзнателно да използва торове, да увеличи добивите и качеството на селскостопанските продукти.

Желая ти късмет!