Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
фора первое место в питании растений занимают кальциевые и калиевые, а также магниевые соли ортофосфорной кислоты (Н3РО4). Соли пирофосфорной и метафосфорной кислот подвергаются в растении ферментативному гидролизу и превращаются в соли ортофосфорной кислоты. Доказано, что инозитфосфорная кислота С6Нб(Н3Р04)б также доступна для растений. В растении фосфор частично содержится в органических соединениях и тканях в виде солей кальция, калия, магния.
Большое значение для растений фосфор имеет в начале их вегетации, так как ускоряет рост, и в частности корневой системы, способствует лучшему усвоению питательных веществ, поглощению влаги.
На первом этапе жизни растений образуется большая масса цитоплазмы, необходимой составной частью которой является фосфор. При достаточном фосфорном питании значительно ускоряется образование растениями репродуктивных органов. Регулируя поступление фосфора в растение, можно существенно изменить соотношение между зерном и соломой в урожае. Внешне фосфорное голодание проявляется в скручивании листьев с краев, образовании фиолетовых и красноватых пятен на них и отмирании тканей в пораженных местах. При сильном фосфорном голодании приостанавливается рост стеблей и листьев, семена не образуются.
В качестве фосфорного удобрения в основном применяют соли ортофосфорной кислоты — суперфосфат Са(НгРООг-Н20 и др. Перспективными фосфорными удобрениями являются высококонцентрированные фосфаты — полифосфаты. Высокая эффективность последних по сравнению с ортофосфатами объясняется более быстрым и полным поглощением фосфора из них и специфическим действием полифосфатных радикалов на общий метаболизм в растениях. Полифосфаты как макроэргиче-ские соединения способствуют повышению энергетического потенциала растения. Адсорбируясь на поверхности корней, они по мере гидролиза высвобождают энергию пирофосфатиых связей, способствуют быстрому поглощению фосфат-иона и образованию АМФ, АДФ, АТФ и других фосфорорганических соединений.
Хлор—один из постоянных компонентов тканей растений .и животных. Содержание его в растениях от тысячных долей процента до целых процентов. Много хлора в галофитах.
¦ Хлор участвует в энергетическом' обмене у растений, активируя как окислительное фосфорилирование, так и фотофосфо-рилирование. Он необходим для активации и выделения кислорода в процессе фотосинтеза изолированными хлоропластами. .Хлор положительно влияет на поглощение кислорода корнями, .Для роста и развития растений достаточны весьма малые концентрации этого элемента.
Кремний. Содержание кремния в организмах неодинаково. По этому признаку В. И. Вернадский разделил живые существа на три категории: первая — так называемые- кремиеорганнзмы, в которых более 10% кремния (диатомовые водоросли и сплн-кофлагеллаты и низшие животные — фораминнферы, радиолярии, кремневые губки, солнечники); вторая группа живых существ имеет не менее 1—2% данного элемента (хвощи, мхи, папоротники); третья — это обычные организмы, содержащие 0,1—0,001% кремния.
В. И. Вернадский писал, что никакой живой организм не может существовать без кремния, В отдаленную эпоху кремнии, по-видимому, был одним из главных элементов, и на Земле господствовали организмы с кремниевым, а не кальциевым скелетом, в то время в Мировом океане кальция было очень мало. В процессе биогеохимической эволюции Земли гидросфера пополнилась кальцием, который и вытеснил кремний из живой материи, и на последней ступени эволюционного развития у высших животных и растений уже преобладают кальций и углерод.
В земной коре соотношение , (по массе) кремний : углерод равно 276 ; 1, в гумусовой почве — 15: 1,
У диатомовых водорослей кремний выполняет защитную функцию, образуя кремниевый панцирь, он необходим в процессе размножения и для синтеза ДНК; ортокремниевая кислота усиливает синтез аминокислот и белков, регулирует дыхание и синтез хлорофилла.
Многие сельскохозяйственные растения (пшеница, овес, сахарная свекла, рис) и древесные породы интенсивно поглощают кремний из почвы, Он придает прочность стеблям и обеспечивает важнейшие защитные функции. В растениях найдены особые ферменты — сшшказы, способствующие превращению неорганических соединений кремния в органические.
В последнее время открыты кремнийоргаинческие соединения— арилсилатроны и бактерии, синтезирующие из минеральных соединений кремния его органические производные, среди них обнаружены такие, которые способны В' своем организме замещать фосфор кремнием (М, Г, Воронков).
Металлы — калий, кальций, магний, натрий, железо — поглощаются растениями в виде катионов: К+, NaH", Ca'i+, Mg::+, Fe2+. Они влияют на состояние коллоидов цитоплазмы и являются регуляторами жизненных процессов, происходящих в растении, стимулируя одни и задерживая другие. Кроме того, некоторые металлорганические соединения содержатся в клетклх важнейших органов растений. Например, в семенах много магния, он входит в состав хлорофилла, а железо и медь—в состав ферментов.
Катионы играют важную роль в жизни растений. Установлено, что катионы, введенные в коллоидный раствор, изменяют электрическое равновесие, увеличивают или уменьшают заряд коллоидных частиц, что приводит к изменению устойчивости коллоидного раствора цитоплазмы, с состоянием которого тесно связаны процессы жизнедеятельности клетки. В клетках растительного организма постоянно происходит переход золей в коа-церваты и гели. Катионы создают термодинамические градиенты на мембранах цитоплазмы и участвуют в работе мембранных ионных насосов.
