Питание растений представляет собой сложный физиологический процесс, в ходе которого растения поглощают из окружающей среды необходимые вещества, усваивают их и используют для роста, развития и поддержания всех жизненных функций. Этот процесс является неотъемлемой частью общего обмена веществ у растительных организмов.
Источники питания: воздух и почва
В отличие от животных, большинство высших растений способны синтезировать сложные органические соединения из простейших неорганических веществ. Они используют два основных источника: атмосферу и почву. Из воздуха, через устьица в листьях, растения поглощают углекислый газ (CO₂). В процессе фотосинтеза, который происходит в хлоропластах с использованием солнечной энергии, из CO₂ и воды образуются органические вещества (в первую очередь сахара). Этот этап часто называют воздушным питанием.
Параллельно, через корневую систему, из почвенного раствора растения поглощают воду и растворённые в ней ионы минеральных солей. Это составляет основу минерального питания. Низшие растения, такие как грибы, водоросли и лишайники, усваивают питательные элементы всей поверхностью своего тела.
Необходимые элементы и их роль
Для нормальной жизнедеятельности растениям требуется целый набор химических элементов. Их можно разделить на несколько групп:
- Макроэлементы, необходимые в больших количествах: углерод (C), кислород (O), водород (H), азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), сера (S), магний (Mg), железо (Fe).
- Микроэлементы, нужные в следовых количествах, но не менее важные: медь (Cu), марганец (Mn), молибден (Mo), бор (B), цинк (Zn), кобальт (Co) и другие.
Каждый элемент выполняет уникальную функцию в метаболизме, и недостаток одного из них не может быть компенсирован избытком другого. Потребности в элементах различаются у разных культур. Например, корнеплоды требуют много калия, листовые овощи (капуста, огурец) — азота, а сахарная свекла положительно отзывается на натрий.
Как происходит усвоение и транспорт веществ
Процесс питания — это слаженная работа всех органов растения:
- В листьях в ходе фотосинтеза образуются первичные органические вещества (ассимиляты, например, сахароза).
- Эти вещества по ситовидным трубкам флоэмы транспортируются от листьев ко всем частям растения, включая корни.
- Корни поглощают из почвы ионы минеральных элементов, которые поступают в корневые клетки.
- Вместе с водой минеральные вещества поднимаются по сосудам ксилемы в надземные органы.
- В листьях и других тканях минеральные элементы взаимодействуют с органическими ассимилятами, в результате чего синтезируются все необходимые для жизни растения сложные соединения.
Воздушное и минеральное питание тесно взаимосвязаны. Эффективный фотосинтез возможен только при полноценном минеральном питании, которое, в свою очередь, зависит от продуктивности листьев.
Управление питанием и диагностика
Человек может активно влиять на питание растений, что является ключом к повышению урожайности. Основные методы управления:
- Внесение в почву минеральных и органических удобрений в нужных дозах и в оптимальные сроки.
- Орошение (полив).
- В условиях теплиц — регулирование воздушного питания путём обогащения воздуха CO₂ и использования досвечивания.
Крайне важна своевременная диагностика питания — определение недостатка тех или иных элементов по внешним признакам растений:
- Недостаток азота: листья становятся бледно-зелёными, мелкими, стебли — тонкими, наблюдается опадение завязей.
- Недостаток фосфора: листья приобретают тёмно-зелёную, голубоватую или красноватую окраску (у томата, кукурузы, капусты), по краям появляются некротические пятна, задерживается цветение и созревание.
- Недостаток калия: наблюдается пожелтение и побурение краёв листьев (краевой ожог), листья могут приобретать голубоватый или бронзовый оттенок, растения вянут и полегают.
Таким образом, создание оптимальных условий для питания растений через агротехнические приёмы — это фундаментальная задача современного земледелия и самый действенный способ управления количеством и качеством урожая.