itisnoshwitc

С водной теорией питания растений, предложенной гол­ландцем Ванн Гельмонтом, мы познакомились ранее на примере опыта с ивой. Эту теорию поддерживали многие ученые, но она оказалась вер­ной лишь отчасти. Мы теперь знаем, что вода необходима для протекания процесса фо­тосинтеза: из углекислого га­за и Н20 образуются орга­нические вещества. Фотосин­тез принято считать воздуш­ным питанием растений, и, следовательно, вода необходи­ма для их питания. Вспомни­те, голландец не учел ничтож­ные по сравнению с массой всей почвы 57 граммов, кото­рые она потеряла в ходе опыта. А ведь это не что иное, как минеральные соли, которыми также питается рас­тение. Раздел физиологии рас­тений, изучающий поглощение и усвоение минеральных ве­ществ, назван корневым пи­танием растений.
Если высушенное растение сжечь, то останется зола, на долю которой приходится око­ло пяти процентов сухой мас­сы, включающей в свой сос­тав разнообразные минераль­ные соединения. Эти вещест­ва, а также азот, улетучи­вающийся при сжигании в ви­де газообразных окислов, пос­тупают в растения в основ­ном из почвы.
Химические элементы, со­держащиеся в растительных тканях в относительно боль­шом количестве, принято счи­тать макроэлементами. Это — азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера. Другие элемен­ты нужны растениям в отно­сительно небольшом количест­ве, например бор, марганец, медь, цинк, молибден, ко­бальт. Их называют микро­элементами. Железо одни фи­зиологи относят к макроэле­ментам, другие — к микро­элементам.
Содержание какого-либо элемента в тканях растений весьма непостоянно. Оно изменяется под действием многих факторов. Так, коли­чество фосфора может коле­баться от 0,14 до 2,5 про­цента. На­учившись управлять этим про­цессом, человек стал регули­ровать рост и развитие рас­тений. С этой целью он ис­пользует удобрения.

Азот — существеннейший фак­тор почвенного плодородия. Он входит в состав жизненно важ­ных соединений — аминокис­лот, белков, нуклеиновых кис­лот… Между тем слово «азот» переводится как «безжизнен­ный» (греческое «а» — отрица­ние, а «зоэ» — жизнь).
Атмосфера Земли содержит колоссальное количество азо­та — 79,2 процента, однако он недоступен для растений. В этом нетрудно убедиться наодно на полной питательной среде, то есть на растворе солей, содержащем все не­обходимые растению элемен­ты, а другое на субстрате без азота, то между ними воз­никает резкая разница. На среде без азота вырастает крошечное карликовое расте­ние. И это несмотря на то, что оно в течение всего экспе­римента было буквально окру­жено азотом воздуха. С по­мощью химического анализа можно установить, что в «карлике» этого элемента со­держится ровно столько, сколько было в семени. Выхо­дит, для растений важен не атмосферный азот, а содер­жащийся в почве. Между тем запасы доступных для растений форм азота даже в черноземных почвах не так велики, чтобы бесперебойно обеспечивать высокие урожаи сельскохозяйственных культур.




В почве азот находится в связанном состоянии в основ­ном в виде солей азотной кислоты (нитратов) и солей аммония. Еще в XVII веке немецкий химик Иоганн Глау­бер (1604—1670) обратил внимание на исключительную важность этих соединений для роста растений. В своих со­чинениях он назвал селитру солью плодородия. Действи­тельно, ученые довольно быст­ро выяснили чрезвычайно ответственную роль азота в повышении продуктивности растений. Началась интенсив­ная эксплуатация залежей чи­лийской селитры. Поскольку запасы связанного азота на Земле ограничены, некоторые ученые разделили точку зре­ния английского священника Томаса Мальтуса, провозгла­сившего в 1824 году свою доктрину, согласно которой народонаселение Земли растет гораздо быстрее, чем произ­водство продуктов питания. Известный натуралист Томас Гекели в 1887 году пред­сказал скорый конец цивили­зации из-за азотного голода, который должен начаться пос­ле выработки месторождений чилийской селитры Мрачные прогнозы, однако, не оправдались. Человечество освоило искусственную фикса­цию атмосферного азота, соз­дало мощную азотную индуст­рию. В настоящее время использование природной се­литры составляет ничтожно малую величину от количест­ва производимых на заводах азотных удобрений — 1,5 про­цента.
Однако огромные масштабы промышленного производства связанного азота вселяют в нас не только уверенность в устойчивость высоких уро­жаев, но и обоснованную тре­вогу в связи с загрязнен­ностью природной среды азо­тистыми соединениями. Чрез­мерное внесение в почву азот­ных удобрений нарушает есте­ственный круговорот веществ. К тому же растения усваи­вают только 40—50 процентов внесенного в почву азота, а остатки попадают в водоемы и, грунтовые воды, вызывая их загрязнение. Нитраты и нитриты чрезвычайно опасны для здоровья людей.
В связи с остротой нит­ратной проблемы ученые еще настойчивее изучают процес­сы естественной фиксации атмосферного азота клубень­ковыми бактериями, а также некоторыми свободноживущи- ми микроорганизмами, в том числе клостридиями, азото­бактерами, цианобактерия­ми. Именно благодаря этим микроорганизмам содержание азота в почвах в случае их рационального использова­ния сохраняется или даже несколько увеличивается. На каждом гектаре почв, заня­том бобовыми растениями, имеющими на корнях клубень­ки, фиксируется от 100 до 250 килограммов атмосфер­ного азота. Часть его исполь­зуется самими бобовыми для синтеза азотсодержащих ве­ществ (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот…), а око­ло 30 процентов остается с пожнивными остатками в почве, обеспечивая тем са­мым повышение ее плодо­родия.

Print Friendly

Это интересно: