Минеральное питание растений - почвенное, или корневое, питание

Минеральное питание растений — это поглощение ими воды и растворенных в ней неорганических (минеральных) веществ. Минеральные вещества, необходимые растениям, содержат атомы таких химических элементов как азот, фосфор, калий, кальций, сера, бор, марганец, хлор и другие. В относительно больших количествах растение нуждается в азоте, фосфоре и калии, остальные элементы нужны в очень маленьких количествах. Однако, несмотря на это, отсутствие или недостаток любого элемента вызывает то или иное заболевание растения.

Таким образом, вода и минеральные вещества необходимы для жизнедеятельности растения не меньше, чем органические вещества, которые образуются при фотосинтезе.

Высшие растения осуществляют минеральное питание с помощью корней. Поэтому минеральное питание называют также корневым питанием или почвенным питанием. Корни находятся в почве и поглощают из нее воду и растворенные ней неорганические вещества.

Исключением являются мхи. У них нет настоящих корней, хотя у многих видов есть ризоиды (примитивные корнеподобные образования). Мхи поглощают водный раствор не только ризоидами, но и надземными частями растения. Низшие растения в лице водорослей поглощают водный раствор всем своим телом, так как живут в воде или во влажной среде. У них нет корней.

Поскольку высшие растения поглощают минеральные вещества из почвы, важно, чтобы почва содержала эти вещества. Этим определяется плодородие почвы. В плодородных почвах все необходимые растениям минеральные вещества присутствуют в достаточных количествах.

Когда растения корнями поглощают водные растворы, то в почве минеральные вещества убывают. Почва обедняется. В природе, когда растения или их части отмирают, то в почве происходит их разложение с помощью различных организмов (бактерий, червей и других). В результате минеральные вещества рано или поздно возвращаются в почву. Даже если растение было съедено животным, то когда оно погибнет, минеральные вещества все-равно вернутся. Таким образом, в природе существует круговорот минеральных веществ.

Однако на сельскохозяйственных полях и в садах большая часть урожая забирается человеком. Минеральные вещества не возвращаются в почву. Поэтому требуется подкормка растений с помощью различных удобрений. Существуют специальные правила внесения тех или иных удобрений. Каждое удобрение вносится в определенном количестве и в определенное время, на определенном этапе развития растения. При этом следует помнить, что избыток удобрений так же вреден для растений как и недостаток. Кроме того, растения, выращенные с внесением большого количества удобрений, опасны для человека, так как содержат вредные для него вещества.

Потребность современного сельского хозяйства в удобрениях настолько велика, что для их производства существуют специальные отрасли промышленности.

Растения поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества не всем корнем, а определенной зоной корня, которая находится ближе к кончику корня (но не на самом кончике). Эта зона называется зоной всасывания. Здесь покровные клетки имеют выросты — корневые волоски. Обычно их размер не превышает нескольких миллиметров в длину, но их очень много (около 300 волосков на квадратный миллиметр). За счет волосков всасывающая поверхность корня увеличивается в более чем десять раз. Корневые волоски живут не долго. В зависимости от вида растения от менее суток до пары недель. На смену отмершим волоскам появляются новые. Также из-за роста корней появляются новые зоны всасывания.

Корневые волоски проникают между частичками почвы. Через их мембраны проникает вода и растворенные в ней соли, содержащие необходимые для растений атомы химических элементов. Также на корневых волосках выделяется слизь, которая способствует растворению некоторых веществ в почве, после этого они могут поступать в корень.

От покровных клеток с корневыми волосками водный раствор далее передвигается по паренхимной ткани к центру корня. Здесь находятся сосуды. По ним водный раствор поднимается вверх к стеблю и листьям за счет так называемого корневого давления и испарения воды листьями. Причиной корневого давления является различная концентрация растворенных минеральных веществ в различных частях растения.

В побегах растений вода и минеральные вещества используются в различных процессах жизнедеятельности: фотосинтезе, испарении, образовании органелл клеток, росте и др. Так азот входит в состав белков. Белки — это главный строительный материал живых клеток. Поэтому азот способствует росту растений. Также для деления и роста клеток необходим калий. Фосфор входит в состав клеточных мембран и нуклеиновых кислот. Железо необходимо для синтеза хлорофилла, а магний входит в состав хлорофилла.

Некоторая часть воды и минеральных веществ используется в самом корне. Здесь синтезируется ряд органических веществ, в том числе витамины и гормоны. Для их синтеза также используется глюкоза, которая поступает из надземных частей растения, где образуется в процессе фотосинтеза. Таким образом, у растения корневое и воздушное питание взаимосвязаны.