ТИПЫ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ

Существует автотрофный и симбиотрофный (микотрофный и бактериотрофный) типы питания растений.

В большинстве случаев у растений преобладает автотрофный тип питания (греч.

Автотрофные организмы не нуждаются в поступлении извне готовых органических веществ, а в процессе углеродного питания (фотосинтеза) из углерода С02 воздуха осуществляют их первичный синтез, т.е. заново создают органические соединения.

При симбиотрофном типе питания высшее растение тесно сожительствует с другими организмами (симбионтами). Симбиоз выработался в процессе исторического развития организмов как полезная для них форма отношений. При симбиотрофном типе питания наблюдается взаимное использование продуктов обмена веществ для питания. Границы симбиоза не всегда определены, поэтому часто трудно определить пользу, приносимую одним организмом другому.

При симбиозе высшего растения с грибами устанавливается микотрофный тип питания. Микориза гриба обеспечивает высшее растение водой и растворенными в ней минеральными солями и другими веществами, грибы же используют углеводы и другие органические соединения, синтезируемые высшим растением. Биологическое значение микоризы заключается также и в увеличении поглощающей поверхности корней высшего растения за счет развития мицелия гриба. В последние годы открыты микоризные грибы, улучшающие питание высших растений фосфором, особенно на почвах с низким содержанием доступного фосфора. С увеличением содержания этой формы фосфора эффективность инокуляции растений микоризой снижалась.

Наиболее наглядным примером бактериотрофиого типа питания растений является симбиоз клубеньковых бактерий (ризобиум) с бобовыми растениями. При создании условий, обеспечивающих эффективный симбиоз, величина биологической фиксации азота достигает несколько сотен килограммов на 1 га в год.

В период интенсивной химизации земледелия возрастает использование уникальной способности бобовых растений и микроорганизмов к связыванию молекулярного азота атмосферы. Определение оптимального соотношения биологического и технического азота позволяет правильно сбалансировать круговорот этого элемента в земледелии и не вызвать нарушения равновесия в окружающей среде, т.е. более успешно решать экологические проблемы агрохимии азота. Поэтому биологическая фиксация атмосферного азота представляет большой как научный, так и практический интерес.

Трудно переоценить этот важнейший дар природы с неограниченными ресурсными возможностями. Над каждым гектаром суши и водной поверхности земного шара содержится 80 тыс. т азота, который становится доступным растениям благодаря их симбиозу с клубеньковыми бактериями, живущими на корневой системе бобовых. Ежегодно биологическим путем в почве в результате симбиоза бактерий с бобовыми растениями фиксируется 40* 106 т азота.

Развитие растения зависит от окружающей среды. Наиболее благоприятные условия для максимальной продуктивности и наилучшего качества урожая создаются при оптимальном сочетании питательных веществ, водообеспеченности, температуры, освещенности, воздуха.

Главная задача земледелия - создать растениям оптимальные условия питания, водоснабжения, необходимый воздушный режим почвы, а также наилучшую для данной культуры реакцию почвенного раствора. Только в этом случае можно получить наибольший агрономический эффект от применяемого комплекса мероприятий. Например, при обеспечении оптимальных условий питания применением удобрений растения более экономно расходуют влагу на создание единицы урожая. Коэффициент транспирации при этом снижается на 15-20% и более, что особенно важно в районах недостаточного увлажнения. С другой стороны, окупаемость удобрений дополнительным урожаем резко возрастает при хорошем водоснабжении растений, в том числе и при орошении. Известны многочисленные случаи отсутствия положительного действия удобрений на кислых и солонцовых почвах. Устранение же щелочности или кислотности почвы, как правило, резко повышает эффективность удобрений.

При создании хороших условий питания растений недооценка того или иного фактора развития растений неминуемо приводит к неудаче. Для растения все факторы важны, поэтому в каждом конкретном случае необходимо знать, какого из них не хватает. Например, в северных районах, характеризующихся обильным естественным увлажнением, но малоплодородными почвами, растения нуждаются прежде всего в достаточном обеспечении питательными веществами. Здесь часто не хватает также тепла и воздуха, что приводит к необходимости применения мер борьбы с избыточным увлажнением. На кислых почвах резко снижается эффективность удобрений, такие почвы необходимо известковать.

В южных районах, особенно на обыкновенных южных черноземах и каштановых почвах, обладающих высоким потенциальным плодородием, урожай в меньшей мере лимитируется недостатком питательных веществ.

Растение питается через корни и листья. Через листья осуществляется углеродное питание растений (фотосинтез), т.е. происходит ассимиляция зелеными листьями углекислого газа из атмосферы с помощью солнечной энергии. Поэтому фотосинтез называют еще воздушным питанием растений. Через корни растение поглощает и усваивает из почвы воду и различные ионы минеральных солей, а также незначительные количества некоторых органических веществ. В настоящее время благодаря применению метода меченых атомов наши знания о теории питания растений значительно углублены и расширены. Исследования показали, что деление на корневое и воздушное питание условно, так как одни и те же вещества способны поглощаться как корнями, так и листьями. Например, углекислота поступает в растение через корни в такой же мере, как и через листья, и может участвовать в синтезе органических соединений. Сера также поступает в растение через корни в виде солей серной кислоты. Позже благодаря использованию радиоизотопа серы было доказано, что растения способны усваивать и окислы серы (802, $Оз), поступившие через листья из воздуха.

Долгие годы считалось, что только в листьях происходит образование сложных органических веществ. Однако благодаря методу меченых атомов ученые установили, что и в корнях протекают активные синтетические процессы с образованием сложных органических соединений.

Эти два вида питания растений тесно взаимосвязаны. Например, недостаток питательных веществ в почве задерживает образование органических соединений в листьях, что в свою очередь тормозит рост растений, снижает их продуктивность.