A növények alapvető talajelemei
1. LÉNYEGES KRITÉRIUMOK
Ezeket az alapvető kritériumokat Arnon és Stout határozta meg 1939-ben, és az alábbiakban szerepelnek:
1. Egy elem nem tekinthető alapvetőnek, kivéve, ha hiánya lehetetlenné teszi életciklusának vegetatív vagy reproduktív szakaszainak teljes befejezését.
2. A hiányosságnak a kérdéses elemre jellemzőnek kell lennie, és csak annak szállításával kerülhető el vagy orvosolható.
3. Az elemnek közvetlenül részt kell vennie a növény táplálékában, tekintet nélkül annak lehetséges hatásaira a külső környezet kedvezőtlen kémiai vagy mikrobiológiai viszonyainak korrigálásában.
Noha ezeket a kritériumokat elfogadták érvényesnek és minden élőlényre teljes mértékben alkalmazzák, egyes kutatók szerint a második kritérium nem teljesen helyes. Például molibdénre van szükség az Azotobacter sp. Ennek a nemzetségnek egyes fajaiban azonban a molibdén helyettesíthető a vanádiummal. Egy másik példa a nátrium, amelyet nem tartanak minden növény számára elengedhetetlennek, de a gyakorlatban bebizonyosodott, hogy sok kultúrában növeli a hozamokat. Ezért gazdasági szempontból a nátriumot alapvető elemnek kell tekinteni.
2. TÁPLÁLKODÁSI ELEMEK NÖVÉNYEKBELI ABSZORPCIÓJA
A talajban található minden tápanyagnak csak egy kis része áll a növények rendelkezésére (2%). A maradék (98%) olyan formában jelenik meg, amelyet a növények nem tudnak felmérni, vagyis szorosan kapcsolódik az ásványi frakcióhoz és a szerves anyaghoz, így elérhetetlen, amíg a bomlási folyamatok nem befolyásolják. Ezek lassan, hosszú ideig fordulnak elő, és a tápanyagok fokozatosan szabadulnak fel.
1. kép. A növények a levelekben és a gyökerekben felszívják a levegőben és a talajban található tápanyagokat. A szén- és oxigénforrásként a CO2 felszívódik a levelek sztómáin keresztül, míg a többi tápanyag általában a talaj feloldódásából a gyökereken keresztül. .
A növények a fiatal gyökerek számos gyökérszőrén keresztül szívják fel a tápanyagokat, amelyek folyamatosan megújulnak, mivel néhány napos életük van. Ezek a gyökérszőrök savas anyagokat választanak ki, amelyek elősegítik a nehezen oldódó vegyületek, például foszfátok és karbonátok oldódását. A gyökerek lélegzésével keletkező CO2 is beavatkozik ebbe a szolubilizációs akcióba.
A növények talajból felszívódó tápelemei kőzetekből származnak (kivéve a levegőből származó N-t), amelyek lassan oldható vegyületekké bomlanak le. Ezek a vegyületek a talajvízben disszociálnak pozitív ionokká (kationok) és negatívak (anionok), és ezeken a formákon a növények asszimilálódnak (1. fotó). Az ionok szabadok lehetnek a talajoldatban, vagy adszorbeálódhatnak a talaj kolloid részecskéivel. Az anionokat és a kationok kis részét a talajoldat tartalmazza, míg a kationok nagy része a kolloid komplexen adszorbeálódik. A kolloid részecskék által adszorbeált ionok közvetlenül felszívódhatnak a gyökerekben, vagy gyakrabban juthatnak először a talajoldatba, ahonnan a gyökerek felszívják őket. Amikor egy ion az oldatból a növénybe kerül, egy másik ion a komplexből az oldatba halad az ionok megfelelő koncentrációjának fenntartása érdekében.
Általánosságban elmondható, hogy a növényeknek az életciklusuk kialakulásához el kell szívniuk a makrotápanyagok mennyiségét, lényegesen nagyobb, mint a mikroelemekét. Ilyen módon megmagyarázzák azt a tényt, hogy a makroelemek növényi abszorpciója jelentős mennyiséget képviselhet az említett talajban lévő elemek tartalékaihoz képest. Ez azt mutatja, hogy a legtöbb mezőgazdasági talajhoz műtrágyát és műtrágyát kell adni (2. kép).
2. kép. A hígtrágya gazdaságokban történő alkalmazásához használt rendszerek: (a) szórás és (b) befecskendezés.
A betakarítással kivont makrotápanyagok aránya gyakorlatilag az összes talajkészletet képviselheti, míg a mikroelemek talajból történő kivonása során ezek a mennyiségek soha nem képviselnek olyan nagy arányt az összmennyiségben, de általában csak kis hányadot képviselnek. a talajban meglévő teljes mennyiség. Ez azt jelenti, hogy néhány kivételtől eltekintve a növények táplálkozásának hiánya nem jelentkezhet, és ez mégsem így van. Figyelembe kell venni, hogy a mikroelemek jellemzőikből adódóan alacsony mozgékonyságúak, általában kondicionáló tényezőkből származnak, ezért a növények rosszul asszimilálódnak. Ez a termesztési technikák és a tenyésztett fajok jellemzőinek hatásával együtt megmagyarázza a normál mikroelem-tartalmú talajokon a növények hiányosságainak megjelenését.
Számos olyan tényező rejlik a környezetben (talaj és éghajlat), amelyek befolyásolják a tápanyagok kisebb-nagyobb felszívódását. Ezek a tényezők a következők:
1. Talaj textúrája.
A finom textúrájú talajok külső felülete nagyobb, így a szerkezetüket megváltoztató szereknek nagyobb a cselekvési lehetősége: 1 g kolloid agyag külső felülete 1000-szer nagyobb, mint az azonos mennyiségű durva homok.
2. a talaj pH-ja.
Bizonyos pH-értékeknél egyes asszimilálható elemek nem asszimilálható formájukká alakulnak át, mivel az oldhatatlan vegyületek részévé válnak. Például a bázikus közegben lévő vas oldhatatlan hidroxidot eredményez. Más esetekben illékony vegyületek keletkeznek, amelyek a légkörbe menekülve elvesznek; ilyen az ammónium műtrágyák, amelyek az alaptalajokban ammóniát termelnek, amelynek egy része elvész a légkörbe, amikor a műtrágyát a talaj felszínére adják.
3. Interakciók az ionok között.
Bizonyos esetekben két ion között kölcsönhatások vannak, amelyek megnehezítik vagy megkönnyítik egyikük felszívódását. Az antagonizmus akkor fordul elő, amikor az egyik ion hajlamos gátolni a másik felszívódását, különösen akkor, ha az egyik koncentrációja megnő. Ez vonatkozik például a kálium-magnézium antagonizmusra, ahol a magasabb káliumkoncentráció a magnézium hiányos asszimilációját okozza. A szinergizmus akkor fordul elő, amikor az egyik ion kedvez a másik felszívódásának, például nitrogénnel és káliummal.
4. Éghajlat.
Az abszorpciót leginkább befolyásoló tényezők a hőmérséklet és a páratartalom. A hőmérséklet növekedésével az abszorpció a nagyobb biokémiai aktivitás miatt növekszik, amíg el nem éri az optimális szintet, amely felett fokozatosan csökken, amíg le nem áll. Alacsony hőmérsékleten az ellenkezője következik be, mivel a biokémiai aktivitás gátolva van, és csökken az oldhatóság a talajban. Hasonlóképpen előfordul, hogy a páratartalom növekedésével nő a tápanyagok felszívódása.
3. TÁPANYAG-ELEMEK OSZTÁLYOZÁSA
Jelenleg elismerik, hogy a magasabb rendű növények legfeljebb 60 elemet tartalmazhatnak, amelyek közül 16 (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn és Cl) normális fejlődésük szempontjából elengedhetetlennek tekinthetők, míg további 4 (Na, Si, Co és V) csak néhányuknál (1. ábra). Mindezek az elemek nagyon fontos funkciókat töltenek be a növényekben, és ha nem elegendő mennyiségben vannak jelen, komoly változások történhetnek, és növekedésük jelentősen csökkenhet.