1)Физиологическая роль азота, особенности питания растений нитратными и аммонийными солями.

Исследованиями Д. Н. Прянишникова и его учеников показано, что аммиачный и нитратный азот при определенном сочетании внешних и внутренних условий могут быть равноценными источниками азота для растения. Однако при некоторых условиях лучшим источником азота может быть NH4+, а при других условиях - NO3-.

Отношение растений к аммиачному и нитратному азоту зависит от ряда факторов: реакции среды, наличия в ней сопутствующих катионов, анионов и зольных элементов (фосфора, серы, калия, микроэлементов), от концентрации в растворе кальция, магния, аммонийных и нитратных солей, а также от обеспеченности растений углеводами. При нейтральной реакции аммиачные соли усваиваются растениями лучше, а при кислой — хуже, чем нитратные. Большое влияние на поглощение растениями аммиачного или нитратного азота оказывает концентрация сопутствующих катионов и анионов. При аммиачном питании положительно влияет на урожай увеличение в питательном субстрате концентрации кальция, магния и калия, а при нитратном питании важное значение имеет достаточное обеспечение растений фосфором и молибденом. При недостатке молибдена задерживается восстановление нитратов до аммиака и происходит накопление их в тканях растения. Усвоение аммиачного азота растениями в сильной степени зависит также от внутренних условий в самих растениях, от обеспеченности их углеводами. При недостатке углеводов мало образуется и органических кислот, в частности альфа-кетокислот, играющих роль акцепторов для связывания аммиака. Для развития листовой поверхности растению в начале жизни необходимо усиленное питание азотом. Но избыток аммиачного азота во время прорастания семян, бедных углеводами (например, свекла), или в фазе еще плохо ассимилирующих проростков может оказать отрицательное действие. Аммиачный азот в этом случае не полностью используется растением, накапливается в тканях, вызывая «аммиачное отравление». При нитратном питании этого не происходит. Растения, особенно в молодом возрасте и имеющие мало углеводов в семенах, хуже переносят повышенное содержание в растворе аммиачных солей, чем повышенную концентрацию нитратов.

Отрицательное влияние избыточной концентрации аммиачного азота в растворе наиболее вероятно при внесении азотных удобрений в рядки при посеве. Поэтому для припосевного внесения лучше нитратная, чем аммиачная форма удобрения.

2)Калий, кальций и магний, их роль, усвояемые формы, поглощение и распределение в растении. Внешние признаки недостатка этих элементов.

Калий, кальций и магний усваиваются из любых растворимых солей, анионы которых не обладают токсическим действием. Доступными они являются и находясь в поглощенном состоянии, т. е. связанные с каким-нибудь нерастворимым веществом, обладающим ясно отраженными кислотными свойствами. Попав в растения, калий и кальций в своей массе не претерпевают никаких химических превращений, но они необходимы для питания. Их нельзя заменить другими элементами, как нельзя ничем заменить азот, фосфор и серу.

Основная физиологическая роль калия, кальция и магния, вернее их ионов, состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц протоплазмы, они создают вокруг них определенные электростатические силы. Эти силы играют немаловажную роль в создании структуры живого вещества, без которой не могут происходить ни согласованная деятельность ферментов, ни синтез клеточных веществ. Ионьи удерживают вокруг себя различное количество молекул воды, в результате чего объем иона является неодинаковым. Неодинаковы и силы, удерживающие ион на поверхности коллоидной частицы. Ион кальция имеет наименьший объем — он с большей силой удерживается на поверхности коллоидов. Ион калия имеет наибольший объем, в силу чего образует менее стойкие адсорбционные связи и может быть вытеснен ионом кальция. Ион магния занимает промежуточное положение.

Поскольку, адсорбируясь, ионы стремятся удержать свою водяную оболочку, то они определяют оводненность и водоудержи-вающую силу коллоидов. При наличии калия водоудерживаю-щая способность ткани увеличивается, при наличии кальция — понижается. Таким образом, решающим в создании определенных внутренних структур является соотношение катионов, а не только их абсолютное содержание.

Симптомы недостаточности минерального питания растений можно разделить на две большие группы:

I. Первую группу составляют главным образом симптомы, проявляющиеся на старых листьях растения. К ним относятся симптомы недостатка азота, фосфора, калия и магния. Очевидно, при нехватке указанных элементов они перемещаются в растении из более старых частей в молодые растущие части, на которых не развиваются признаки голодания.

II. Вторую группу составляют симптомы, проявляющиеся на точках роста и молодых листочках. Симптомы этой группы характерны для недостатка кальция, бора, серы, железа, меди и марганца. Эти элементы, по-видимому, не способны перемещаться из одной части растения в другую. Следовательно, если в воде и грунте нет достаточного количества перечисленных элементов, то молодые растущие части не получают необходимого питания, в результате чего они заболевают и погибают.

Приступая к определению причины нарушения питания растений, следует прежде всего обратить внимание на то, в какой части растения проявляются аномалии, определяя, таким образом, группу симптомов. Симптомы первой группы, которые обнаруживаются главным образом на старых листьях, могут быть разбиты на две подгруппы:

1) в большей или меньшей степени общими, затрагивающими лист целиком (недостаток азота и фосфора);

2) или же носить лишь местный характер (недостаток магния и калия).

Вторая группа симптомов, проявляющихся на молодых листочках или точках роста растения, может быть разбита на три подгруппы, которые характеризуются:

1) появлением хлороза, или потерей молодыми листьями зеленой окраски без последующей гибели верхушечной почки, что указывает на недостаток железа, серы либо марганца;

2) гибелью верхушечной почки, сопровождающейся потерей ее листьями зеленой окраски, что указывает на недостаток кальция либо бора;

3) постоянным увяданием верхних листьев, что указывает на недостаток меди.

Ниже описаны симптомы, проявляющиеся вследствие недостатка минеральных веществ, для каждого элемента отдельно.

Калий (К)

Наблюдается пожелтение, а в дальнейшем побурение и отмирание кончиков и краев листьев. Развивается бурая пятнистость особенно ближе к краям. Края листьев закручиваются, наблюдается морщинистость. Жилки кажутся погруженными в ткань листа. Признаки недостатка у большей части растений прежде всего появляются на более старых нижних листьях.

Кальций (Са)

Признаки недостатка появляются прежде всего на молодых листьях. Листья бывают хлоротичные, искривленные, края их закручиваются кверху. Края листьев неправильной формы, на них может обнаруживаться опаленность бурого цвета. Наблюдается повреждение и отмирание верхушечных почек.

Магний (Mg)

Между жилками появляются пятна белого или бледно-желтого цвета. При этом крупные жилки и прилегающие к ним участки листа остаются зелеными. Кончики листьев и края загибаются, в результате чего листья куполообразно выгибаются, края листьев морщинятся и постепенно отмирают. Признаки недостатка появляются и распространяются от нижних листьев к верхним.