Питание кактусов
Образование органических веществ – углеводов происходит из углекислого газа и воды при фотосинтезе. Однако ни фотосинтез, ни какой бы то ни было другой физиологический процесс, не может быть осуществлен без участия минеральных (неорганических) веществ – тот же углекислый газ и вода являются неорганическими веществами.
Все минеральные элементы по их значимости можно разделить на макроэлементы (азот, фосфор, сера, кальций, калий, магний) и микроэлементы, концентрация которых в клетке во много раз меньше, чем элементов первой группы. Недостаток одного или нескольких элементов приводит к заболеванию или гибели растения. Познакомимся с ними поближе, начиная с макроэлементов.
Азот входит в состав всех белков, хлорофилла, ДНК и РНК (носители генной информации) и энергетических фосфорных веществ. При избытке азота клетка увеличивается в объеме, возрастает содержание в ней хлорофилла. При недостатке азота растение желтеет (нарушение синтеза хлорофилла), усиливается синтез безазотистых красных пигментов – каротинов, ксантофиллов. Недостаток азота тормозит рост надземных органов, но стимулирует рост корня в длину. При этом усиливается транспирация и ткани могут обезвоживаться. Ксерофитные растения приспособились к недостатку азота в почве: их клетки стали мельче, уменьшился просвет устьичных щелей, значительно сократилась интенсивность транспирации и повысилась степень поглощения азота из воздуха. Так как метаболизму ксерофитов проходит по С4-типу, то для преобладания фотосинтетического процесса над дыхательным необходима бОльшая интенсивность света.
Фосфор входит в состав РНЛ и ДНК, является одним из элементов клеточных мембран, энергетических веществ и ферментов. Без фосфора невозможны ни фотосинтез, ни дыхание. Он также влияет на процессы цветения и образования семян.
Сера входит в состав белков и некоторых ферментов.
Кальций входит в состав мембран, постоянно содержится в хролопластах, участвует в процессах построения белков, деления и растяжения клеток. При избытке кальция снижается обводненность цитоплазмы, но повышается устойчивость к неблагоприятным условиям. При отсутствии кальция резко увеличивается проницаемость клеточных мембран, усиливаются процессы поглощения магния, а при повышенной кислотности из клеток выделяется калий.
Калий не входит в состав ни одного из органических соединений в клетке. В основном он находится в свободной ионной форме и играет лишь регуляторную роль. Калий активизирует темновые реакции фотоситеза (что особенно важно для растений с С4-типом метаболизма), повышает обводненность цитоплазмы клеток. Однако при избытке калия клетка обладает малой устойчивостью к болезнетворным факторам и быстрее погибает при неблагоприятных условиях. Большое количество калия содержится в молодых растениях с интенсивно растущими органами, максимум его концентрации в тканях приходится на момент цветения. При недостатке калия подавляется синтез белков и сахаров, а при отсутствии задерживается рост.
Магний находится в клетках в виде ионов и входит в состав хлорофилла, активизирует ферменты, участвует в дыхании и фотосинтезе. При недостатке магния усиливаются окислительные процессы. Он находится в постоянном сложном взаимодействии с фосфором, азотом и калием. Недостаток магния приводит к хлорозу, но желтеют и отмирают не сосудистые пучки, а тканевая паренхима; пожелтение начинается от корневой шейки. При недостатке магния задерживается цветение, цветок теряет истинную окраску, бледнеет. Для полноценного роста и развития, для обеспечения жизненно важных процессов необходимы микроэлементы.
Железо входит в состав многих очень важных ферментов, участвует в активизации процессов дыхания и фотосинтеза, необходимо для синтеза хлорофилла.
Марганец активизирует ферменты процессов дыхания и синтеза органических веществ, принимает участие в превращении азота, участвует в фоторазложении воды при световой фазе фотосинтеза, регулирует соотношение различных соединений железа в растениях. При недостатке марганца хлорофилл быстро разрушается на свету.
Медь играет важную роль в азотном обмене. В основном сконцентрирована в хлоропластах. При недостатке меди происходит задержка роста растения, снижение скорости синтезахлорофилла, замедляется поступление бора, цинка, марганца.
Цинк входит в состав ферментов, активизирующих процессы фотосинтеза и дыхания. В присутствии цинка ускоряется поглощение калия, марганца, молибдена. При его дефиците формируются чахлые растения с о слабым апикальным доминированием.
Молибден участвует в восстановлении азота. При его недостатке нарушается азотный обмен, снижается синтез белка.
Бор не входит в состав ни одного фермента, но влияет на скорость ферментных реакций. При недостатке бора наблюдается большая потеря эластичности клеточных стенок, происходит отмирание точек роста корня и стебля, не формируются цветки.
Минеральные удобрения вносятся в почву для повышения или поддержания ее плодородия. Для растений в основном применяют соли химических элементов. В почвенном растворе соли диссоциируют на ионы иначе, чем в искусственно созданном растворе, и могут значительно повлиять на показатель рН субстрата. Корни очень чувствительны к реакции среды, поэтому для успешного культивирования нужно это учитывать.
