14. Физиологическая роль микроэлементов в метаболизме растений.

Все микроэлементы объединяет общее свойство – они легко образуют комплексы с различными органическими веществами и в таком виде находятся в растении. В таком комплексе возрастает их активность. Например, железо в комплексе с четырьмя пиррольными кольцами в 1000 раз, а в составе каталазы в десятки миллионов раз активнее.

Микроэлементы входят в состав ферментов, причем в зависимости от их места в молекуле и взаимодействия со структурными компонентами белка изменяется характер ферментативного действия. Кроме ферментативных комплексов, микроэлементы входят в состав белковых и небелковых неферментативных соединений, также обладающих каталитическим действием. Настоящее время имеется значительное кол-во данных о комплексах микроэлементов с нуклеиновыми кислотами. Предполагают, что микроэлементы могут стабилизировать их структуру. Микроэлементы выполняют в клетке субстратную и регуляторную роль.

15. Физиологическая роль меди, железа, и марганца в метаболизме растений

Медь учавствует в транспорте электронов при дыхании и фотосинтезе. Большая часть меди нах-я в хлоропластах. Медь входит в состав дифенолоксидазы, аскорбинатоксидазы, к-е уч-ют в присоединении электрона к фенолам или к восст-й аскорбиновой к-те. В этих ферментах медь соединена с белком, по-видимому, через SH-группы. При недостатке форм-я темно-зеленые листья, к-е могут иметь некротические пятна, тормозится рост

Железо входит в состав многих важных ферментов, в том числе цитохромов, а также пероксидазы, каталазы. Цитохромная система яв-ся необходимым компонентом дыхательной и фотосинтетической электронно-транспортных цепей, поэтому при недостатке железа тормозятся оба процесса. Во всех этих ферментах железо присутсвует в простетической группе в виде гема. Роль железа связана со способностью переходить из окисленной формы в восстановленную и обратно. Необходимо для синтеза хлорофилла, т.к. оно катализирует образование аминолевулиновой к-ты и протопорфиринов. При недостатке наступает хлороз.

Марганец активирует ферменты, катализирующие р-ии цикла Кребса и восст-я нитратов. Учавствует в фотолизе воды, необходим для поддержания структуры хлоропластов, активирует ферменты, учавствующие в окислении одного из фитогормонов – ИУК.

Регулирует состояние железа в растении и в почве. При дефиците хлорофилл быстро разрушается, на листовых пластинках появляются бледно-желтые полосы.

16. Физиологическая роль молибдена и цинка в мет-ме раст-й

Цинк требуется для поддержания активности многих ферментов, а также синтеза хлорофилла; входит в состав карбоангидразы (кат-ет гидратацию СО2). Активирует дыхательные ферменты: фосфопируват-гидратазу, кетозо-1-фосфатальдолазу, гексокиназу. В прис-ии цинка ускор-я поглощения калия, марганца и молибдена. Играет роль в образовании ИУК, ускоряя синтез предш-в – триптофана. При дефиците – появление светло-зеленой окраски вдоль основных жилок листовой пластинки. Разрушается хлорофилл.

Молибден необходим для работы нескольких ферментов, в том числе нитратредуктазы, учавств-й в восстановлении нитратного азота в нитритный, и нитрогеназы, отве-й за превращение газообразного азота в аммонийный в азотфиксирующих микроорганизмах.

Молибден активирует сукцинатдегидрогеназу – фермент цикла трикарбоновых кислот. Малые дозы элемента увеличивают, а большие – ингибируют активность фосфатаз.

При дефиците хлороз старых листьев. Происходит нарушение азотного обмена. Без молибдена резко снижается содерж-е в раст-х аскорб-й к-ты. Нехватка нарушает фосфорный обмен растений.

17. физиологическая роль бора и цинка в метаболизме растений.

Цинк требуется для поддержания активности многих ферментов, а также синтеза хлорофилла; входит в состав карбоангидразы (кат-ет гидратацию СО2). Активирует дыхательные ферменты: фосфопируват-гидратазу, кетозо-1-фосфатальдолазу, гексокиназу. В прис-ии цинка ускор-я поглощения калия, марганца и молибдена. Играет роль в образовании ИУК, ускоряя синтез предш-в – триптофана. При дефиците – появление светло-зеленой окраски вдоль основных жилок листовой пластинки. Разрушается хлорофилл.

Бор играет важную роль в растяжении клеток, синтезе нукл-х кислот, реагировании кл на действие гормонов; не входит в состав ни одного фермента; влияет на скорость ферм-х реак-й.

Способен образовывать комплексные соед-я с простыми сахарами, полисахаридами, спиртами, фенолами и др.

Бор тормозит превращение глюкозо-1-фосфата в крахмал, поэтому голодающие растения накапливают много крахмала и сахаров в листьях, а их корни и плоды-сод-т мало углеводов.

При недостатке нарушается синтез нукл-х к-т. Необходим для формирования меристем и др тканей. Без бора тормозится аминирование орг-х к-т. При недостатке искривляются и сжимаются сосуды, что нарушает транспорт воды и мин-х солей в точки роста. Вызывает отмирание точек роста стеблей и корней.

18. физ-е основы применения удобрения. Мин-е питание в онтогенезе раст. Способы внесения удобр. Компл-е удобр-я

Рациональное внесение питательных веществ в виде удобрений — мощный фактор повышения урожайности растений. Особое значение это приобретает при развитии интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Однако необходимо учитывать, что завышенные дозы удобрений представляют не только бесполезную их трату, но могут привести к ряду весьма вредных последствий. Прежде всего, это может создать повышенную концентрацию почвенного раствора. Большинство культурных растений чувствительны к этому показателю. Повышение содержания какой-либо питательной соли может оказать непосредственное токсическое действие на растительный организм. Наконец, повышенное содержание солей в растении может ухудшать качество сельскохозяйственной продукции. Для установления обоснованных норм удобрений необходимо учитывать наличие питательных веществ в почве, потребности данного растения и свойства вносимых удобрений.

Растения резко различаются по содержанию, а следовательно, и по потребности в питательных веществах, по темпам их поступления, по усвояющей способности корневых систем. Растения с растянутым ходом поступления питательных веществ (в течение всего вегетационного периода), как правило, менее требовательны к удобрениям по сравнению с растениями со сжатым периодом поступления. Так, например, растения льна поглощают все необходимые вещества в течение 15 суток. Естественно, именно в этот период лен особенно требователен к содержанию питательных веществ в почве. Необходимо помнить, что с помощью удобрений можно регулировать не толь¬ко массу урожая, но и его качество. Так, для получения зерна пшеницы с высоким содержанием белка необходимо прежде всего внесение азотных удобрений, тогда как для получения продуктов с высоким содержанием крахмала (например, зерна пивоваренного ячменя или клубней картофеля) прежде всего надо улучшить питание фосфором и калием.

Важное значение имеет состав корневых выделений. Растения с кислыми корневыми выделениями (такие, как люпин, гречиха, горчица) могут усваивать фосфор из нерастворимой соли Са₃(Р0₄)₂. Важное значение в этом отношении имеет и повышенная потребность указанных растений в кальции. Обменивая Са²⁺ на Н⁺ эти культуры обладают способностью переводить фосфат в растворимую форму. В этом случае можно применять в качестве удобрения фосфоритную муку. Применение фосфоритной муки возможно также на кислых почвах или в сочетании с физиологически кислыми удобрениями. Известно, что многие питательные соли вносятся с дополнительным ионом, например КСl содержит не только К⁺, но и Сl^-. Между тем Сl^-, хотя и необходим в небольших количествах, однако тормозит синтез крахмала и тем самым ухудшает качество картофеля. Как уже упоминалось, избыточное накопление нитратов в растениях может быть вредно для человека. Важное значение имеет правильное установление сроков и способов внесения удобрений. Так, с физиологической точки зрения оправдано внесение гранулированных удобрений, создающих местные очаги с повышенной концентрацией питательных веществ. Это, с одной стороны, уменьшает соприкосновение питательных солей с почвой, а с другой — повышает их усвоение растением в результате способности корней расти по направлению питательных веществ (хемотропические изгибы). С физиологической точки зрения весьма существенное значение имеет внесение питательных веществ на протяжении вегетационного периода (подкормки). Это позволяет регулировать соотношение питательных веществ в зависимости от фазы развития растения и условий среды. Известно, что в осенний период для озимых культур не рекомендуется вносить азотные удобрения, так как они усиливают ростовые процессы, снижая устойчивость растений.

В осенний период должно быть усилено фосфорное питание. Вместе с тем весной очень благоприятное влияние оказывает подкормка азотом. В ряде случаев полезны внекорневые подкормки, основанные на способности клеток листьев поглощать минеральные соли. В этом случае можно воздействовать не-посредственно на процессы, протекающие в листе. Как показывает практика, с помощью внекорневых фосфорных подкормок, проведенных незадолго до уборки, оказалось возможным усилить отток ассимилятов из листьев сахарной свеклы к корнеплодам и тем самым увеличить ее сахаристость.

Разбросное внесение удобрений

Качественное распределение удобрений по поверхности почвы может быть достигнуто при внесении их технически исправными машинами и соблюдении режима работы рассевающих аппаратов. Перед началом работы и в процессе её выполнения проверяют техническое состояние машин, регулируют и настраивают их на заданную дозу и допустимую неравномерность внесения, определяют рабочую ширину захвата машины. При этом определяют натяжение ветвей подающего рабочего органа — транспортёра, частоту вращения рассевающих дисков, лёгкость перемещения туконаправителя в положении «вперёд» и «назад».

Локальное (ленточное) внесение удобрений характеризуется высоким качеством распределения питательных веществ в почве, что обусловлено использованием на машинах для осуществления этого приёма более совершенных механических, пневмомеханических или пневматических высевающих аппаратов. Неравномерность распределения удобрений при локальном внесении не превышает 8–10%.

При локальном внесении исключается свойственное разбросному способу неконтролируемое смешивание удобрений с почвой. Степень смешивания определяется конструкцией рабочих органов и их настройкой.

Комплексные (сложные) удобрения

Если простые минеральные удобрения состоят из одного какого-либо элемента питания, то сложные содержат в своем составе два или три основных элемента питания: азот, фосфор, калий. Наиболее распространены сложные удобрения, которые часто можно встретить в розничной торговле: нитроаммофоска, нитрофоска, аммофос и нитрофос.