При значительных отклонениях (в 100 раз и более) концентраций от оптимума (недостаток или избыток) относительное содержание других элементов увеличивается. В то же время абсолютная величина их поступления уменьшается вследствие резкого замедления прироста массы растения. Однако небольшое уменьшение концентрации одного элемента в субстрате по сравнению с оптимальным ограничивает поглощение растениями других элементов питания.
Данных о взаимодействии при поглощении анионов значительно меньше, чем в отношении катионов. Как и для катионов, показано наличие антагонизма и синергизма при взаимодействии отдельных анионов. При взаимодействии анионов NO3, РО^~, SO^-
с поглощающей поверхностью корня между ними не возникает конкурентных отношений, они не мешают друг другу при их первичном связывании. Только при наличии у анионов общих химических свойств (например, у SO^- и SeO^-) они могут конкурировать один с другим. Между анионамиNO3, РО^-
и SO^- и галогенами конкуренция отсутствует при поступлении их в живую клетку благодаря различию химических свойств. Между галогенами при их поглощении корневой системой обнаружен выраженный антагонизм.Валовое содержание элементов в почвах весьма различно. Так, содержание кальция в почвах колеблется в 1310 раз, фосфора, магния, железа, меди, марганца, кобальта, бора — в 100—300 раз. Не менее значительны колебания этих элементов, растворимых в 1 н. соляной кислоте: содержание марганца колеблется в 70, а железа — в 1420 раз. Наименьшее колебание содержания в почве отмечено для азота и калия — около 10 раз.
Корневая система растений по-разному относится к поступающим питательным веществам. Элементы питания, находящиеся в недостатке, поступают в корень в первую очередь, тогда как ненужные растению ионы могут выводиться снова в почву. Вакуоли клеток корня как бы сглаживают колебание содержания элементов питания во внешней среде. Они необратимо задерживают ненужные элементы и могут накапливать элементы питания, находящиеся в настоящий момент в больших количествах в пространстве, окружающем корень.
Большое значение для создания урожая имеет способность растений многократно использовать элементы минерального питания.
При оценке обеспеченности растений элементами питания следует иметь в виду, что часть их может быть реутилизирована (использована повторно), например, при их оттоке из листьев в репродуктивные органы. Однако такие элементы, как кальций, железо, марганец, бор, медь и цинк, не реутилизируются; сера частично используется в составе органических соединений, азот, фосфор, калий, магний — многократно.
Дефицит многократно используемых элементов проявляется в первую очередь на старых листьях. На более старых органах растений резче проявляются и симптомы избытка элементов, непригодных к реутилизации и находящихся в избытке во внешней среде.
Многочисленные данные о поглощении элементов минерального питания растениями позволяют заключить, что процесс питания зависит от уровня обеспеченности всеми элементами. Как правило, повышение концентрации в среде какого-либо элемента вызывает не только увеличение содержания его в растениях, но и влияет на содержание других элементов.
При различных уровнях обеспеченности элементами минерального питания взаимодействие между ними протекает неодинаково и могут наблюдаться быстрые переходы антагонизма в синергизм и наоборот. Снижение температуры и освещенности усиливает действие избыточных доз элементов минерального питания, а повышение влажности несколько снижает отрицательное действие избыточных количеств минеральных элементов. В качестве примера можно привести повышение содержания нитратов в овощах при выращивании их в теплицах зимой в условиях недостаточного освещения.
Увеличение содержания нитратов может быть вызвано разными причинами, в частности повышением доз азотных удобрений. Например, в опытах с кочанным салатом при увеличении доз азотных удобрений не только возрастает масса кочана, но одновременно повышается и содержание в нем нитратов (табл. 18).
18. Влияние доз азотных удобрений на массу кочанного салата и содержание в нем
нитратов
Доза азота, кг/га
Масса кочана, г
Содержание N—1М0Я
мг/кочан
мг/кг
0 | 79 | 45 | 569 |
50 | 93 | 63 | 677 |
100 | 149 | 129 | 866 |
200 | 160 | 200 | 1250 |
400 | 169 | 211 | 1248 |
Значительного снижения содержания нитратов в продукции можно достигнуть, выращивая растения в условиях сбалансированного по всем элементам минерального питания. При этом не только увеличивается урожай, но и значительно улучшается его качество.
Влажность почвы.
Содержание достаточного количества влаги в почве — необходимое условие нормального развития растений, она оказывает большое влияние на поступление в них элементов питания.