Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Корневая система высших растений окружена так называемой ризосферой, т. е, почвой, которая непосредственно соприкасается с корнями растений. Она обогащена корневыми выделениями, отмершими корневыми волосками и служит питательной средой для бактерий, которые поселяются там. Установлено, что бактерий в ризосфере в сотни и тысячи раз больше, чем вне ее, поэтому почвенные процессы происходят в ней более интенсивно. Наибольшее количество микроорганизмов наблюдается на поверхности живых корней — так называемая бактериориза.
У микотрофных злаков процесс симбиоза более сложный п не ограничивается только микотрофизмом, а одновременно' представляет собой и бактериотрофизм. Состав микроорганизмов, поселяющихся в ризосфере, непостоянен и зависит от состава и реакции корневых выделений, возраста растения и других факторов. Доказано, что при старении растения в его ризосфере преобладают бактерии и грибы, разрушающие целлюлозу. ,
Исследованиями, проведенными Институтом физиологии растений имени К. А. Тимирязева АН СССР, установлено, что при наличии в среде микроорганизмов в пасоке и корнях содержится большое количество органических соединений азота и фосфора. Установлено также, что продукты жизнедеятельности микроорганизмов, выделяемые в ризосферу, способствуют не только поглощающей, но и синтетической деятельности корневой системы. .
Известно, что микроорганизмы образуют и выделяют наружу стимулирующие рост вещества, различные витамины, ферменты и ряд других соединений, способствующих поглощению веществ высшими растениями. Попадая в растительный организм, они могут активизировать рост корней и надземных органов, процессы обмена, дыхания, образования аминокислот и др. Следовательно, микроорганизмы ризосферы продуктами своей жизнедеятельности активизируют деятельность корневой системы растений.
ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ АЗОТОМ
Среди органогенов азот занимает одно из важнейших мест. Значение его в жизни растений чрезвычайно велико. Без азота не могут синтезироваться белковые вещества, а без них не может образоваться и протопласт живой клетки.
Азота в растении меньше, чем углерода, водорода и кислорода, которые составляют до 95% сухого вещества растения. На азот приходится лишь 1—3%, однако без достаточного количества его в почве развитие растений невозможно, Вот по-
Рис. 55. Метаболизм азота.
чему вопрос об источниках азота для растений представляет большой интерес.
Низкая урожайность многих сельскохозяйственных культур чаще всего определяется недостатком именно азота. Для формирования урожая зерновых культур 2—3 т с 1 га необходимо 150—200 кг азота в.форме доступных для растений соединений при общем количестве его в почве от 5 до 15 т на 1 га.
В атмосфере количество свободного молекулярного азота достигает 80%. Из соединений азота в атмосфере имеется незначительное количество паров аммиака, выделяющегося вследствие гниения органических остатков, а также окислов азота, образующихся при электрических разрядах во время грозы и выпадающих вместе с осадками. В почве азот содержится в виде органических и минеральных соединений—аммонийных солей и солей азотной кислоты. Органические соединения азота— это преимущественно белковые вещества и продукты их распада — аминокислоты (рис. 55).
В середине XIX в. французским ученым Ж. Буссенго, а затем и другими учеными было установлено, что свободный молекулярный азот недоступен для высших зеленых растений. Его опыты с подсолнечником (в один сосуд с прокаленным песком вносили азот, а в другой — нет) показали, что молекулярный азот для высших растений недоступен и без него растение ие развивается (рис. 56). Было доказано, что весь необходимый азот растение получает из почвы.
Различают несколько видов соединений азота, а именно: органические соединения — азот органический, соли аммиака — азот аммиачный и соли азотной и азотистой кислот—азот нит-
Рис. 56. Опыт Буссепго с выращиванием подсолнечника в песчаной культуре с селитрой (/) и бея нее (2).
ратный, Различные формы азота, содержащиеся в почве, — основной источник этого элемента для питания растений.
Общее количество азота в почве незначительно. Так, в глубоком черноземе Лесостепи УССР содержится азота: общего — 0,3—0,4%, аммиачного — 0,002— 0,004, нитратного — до 0,004%. В подзолистых, каштановых почвах его значительно меньше. Основная масса азота в почве — это органический азот; содержание аммиачного и нитратного азота невелико и на протяжении весеннего, летнего и осеннего сезонов значительно колеблется.
В практике сельскохозяйственного производства в почву обычно вносят навоз и различные компосты, В почве содержатся также органические остатки растений (корин, стебли), которые разлагаются до аммиачных н азотнокислых солей, определенная часть азота Ъ ней
сосредоточивается в виде оргаиическнх
соединений. Известно, что органические вещества в почве подвергаются разложению микроорганизмами, образующими различные продукты жизнедеятельности, которые усваиваются корневой системой растений. Поэтому вопрос, усваиваются лн органические формы азота высшими зелеными растениями, можно решить t лишь с помощью метода стерильных
