Агрохимия

Аэрация и питание растений. Аэрация почвы и питательных растворов резко меняет интенсивность поглощения питательных веществ растениями. Впервые это было показано Хогландом. Его

наблюдения по аэрации питательных сред дали новые представления о физиологии минерального питания растений.

Содержание кислорода и диоксида углерода в среде, окружающей корни, сильно варьирует. В частично анаэробных условиях ухудшается снабжение поглощающих клеток кислородом и повышается содержание диоксида углерода. Связь поглотительной деятельности корневой системы с аэробным дыханием предопределяет характер зависимости поглощения веществ от снабжения кислородом. Одно из основных требований при выращивании растений в водной культуре — продувание питательного раствора воздухом. Роль структуры почвы в минеральном питании в определенной степени также объясняется улучшением газообмена корней.

Установлены влияние аэрации на поглощение растениями различных элементов питания и неодинаковая чувствительность к условиям аэрации при поглощении элементов питания, а именно К < Са < Mg < N < Р.

Для корней целых растений и для выращивания культуры изолированных корней отмечено максимальное поглощение элементов минерального питания при содержании кислорода 2—3 %. Причем при дальнейшем увеличении концентрации кислорода до 100 % скорость поглощения солей не увеличивается. В других исследованиях показано, что поглощение фосфатов корнями ячменя не зависит от парциального давления кислорода в пределах от 3 до 100 %, если общее давление газа поддерживается равным

1,01 • 10⁵ Па.

Оптимальные условия аэрации, температуры воздуха, почвы (или другой питательной среды) оказывают значительное действие на улучшение поступления элементов минерального питания в растения (табл. 21).

21. Влияние температуры и аэрации на урожай и питание томата
Температура раствора, °С	Аэрация раствора	Урожай плодов, кг	Усвоено, мг-экв на 1 растение
			no;	Н,р°-	К+	Са2+	Mg!*
14-20	Обычная	7	776	115	506	329	141
20-23	»	8	854	143	600	393	143
14-20	Усиленная	10	1074	160	738	445	197

Поглотительная деятельность корней у большинства сельскохозяйственных культур может осуществляться только в условиях достаточной аэрации. Указанная оптимальная концентрация кислорода (около 3 %) не является одинаковой для всех растений. Известна широкая амплитуда колебаний газового состава внешней среды, в которой растения развиваются нормально (промышленные, высокогорные районы, разные условия аэрации различных почв и т. д.). Однако при недостатке аэрации корневой системы резко нарушается нормальный процесс поглотительной деятельности корней.

Содержание кислорода в почве определяет окислительно-восстановительный потенциал веществ или систем веществ, находящихся в почве. Например, для катионов, как правило, более растворима и подвижна форма соединений металлов с возможной низкой валентностью (Fe²⁺, Мп²⁺ и др.). Для анионов подвижность и, следовательно, поглощение растениями усиливаются с увеличением валентности входящего в состав элемента (Мо⁶⁺, Cr⁶⁴", V⁵⁺).

Имеются данные о депрессивном действии диоксида углерода на поглощение корневой системой растений нитратов, фосфатов и иона аммония. Также отмечено депрессирующее действие продувания питательного раствора диоксидом углерода на поглотительную деятельность корней кукурузы, риса и пшеницы.

Аэрация почвы оказывает сильное воздействие на почвенные микроорганизмы и связанные с их жизнедеятельностью процессы превращения питательных веществ в почве.

Тепло и питание растений. Все проявления жизнедеятельности растений возможны только в известных пределах температуры. Оптимальная температура среды для прорастания семян ячменя 20 °С, овса, пшеницы, ржи 25 °С, табака 28 °С, кукурузы и сорго 32—35 °С, огурца и тыквы 33—35 °С. Для большинства растений при достаточном освещении и удовлетворительном обеспечении водой благоприятна температура воздуха от 15 до 30 °С. В большинстве случаев оптимальная температура для поступления азота и фосфора в зерновые хлеба составляет 23—25 °С. Однако содержание белка в зерне пшеницы может заметно возрастать при повышении температуры до 35 °С. По-видимому, в условиях благоприятной влажности (60 % НВ) повышение температуры почвы усиливает мобилизацию азота, что отражается на его потреблении растениями и содержании белковых веществ.

Давно отмечено более высокое содержание белка в пшенице на юго-востоке нашей страны в сравнении с северо-западом. Это коррелирует с засушливым климатом и повышенными температурами во время вегетации растений в юго-восточных районах. Клещевина, соя, фасоль и другие южные культуры лучше поглощают питательные вещества при 30—35 °С.