Теория минерального питания растений кратко
Обновлено: 01.07.2024
Вода с растворёнными минеральными веществами поступает в органы растения из почвы — происходит минеральное питание . Воду растения поглощают с помощью корневых волосков, находящихся в зоне всасывания. Поэтому поступление веществ из почвы часто называют также корневым питанием . Этот процесс обеспечивает растение водой и минеральными веществами.
Растение может регулировать количество поступающих минеральных солей. Клетки эндодермы (внутреннего слоя коры корня) пропускают в центральный цилиндр те вещества, которые необходимы растению.
Растениям для роста и развития требуются разные минеральные вещества. Самые важные — азот , калий и фосфор . При недостатке хотя бы одного из этих элементов нарушаются все жизненные процессы. Например, при недостатке азота растение медленно растёт. Если не хватает калия, то замедляется деление и рост клеток, плохо развиваются корни. Недостаток фосфора нарушает обмен веществ и снижает урожайность.
Остальные минеральные вещества нужны в малых количествах, но также важны для растения. Например, недостаток железа вызывает пожелтение листьев, а недостаток магния замедляет выработку хлорофилла, листья становятся бледными, фотосинтез в них не происходит.
Избыток других веществ не заменяет недостающих. Это происходит потому, что питательные вещества выполняют в растениях различные функции. Известно, что азот увеличивает рост зелёных частей растений, фосфор ускоряет созревание плодов, а калий ускоряет поступление органических веществ к корням.
Либих особенно настаивал на возврате в почву тех минеральных веществ, которых в ней явно недостаточно: внесение всех прочих веществ будет совершенно бесполезно, пока не будет восполнено содержание в почве того вещества, которое находится в ней в минимальном и недостаточном количестве (либиховский закон минимума).
Лимитирующим является тот ресурс, которого более всего недостает.
На рост и развитие организма наибольшее влияние оказывает тот ресурс, доля обеспеченности которым минимальна.
Особое внимание Либих обращал на истощение почвы в отношении солей фосфорной кислоты. Большая часть хозяйств продает в город зерно, а солома вместе с навозом вывозится обратно на поле. Но с навозом почве возвращается далеко не все, что было у нее взято: зерно содержит много солей фосфорной кислоты, и эта потеря остается невозмещенной. Поэтому в почву необходимо вносить фосфаты, особенно в зерновом хозяйстве.
Отмечая значительную роль Либиха в разработке вопроса о минеральном питании растений, следует указать и на некоторые ошибки, допущенные им. Слабой стороной его учения была недостаточная экспериментальная проверка теоретических положений.
Значение работ Прянишникова
Классическими исследованиями, проведенными Д.Н. Прянишниковым и его учениками (B.C. Буткевич, СП. Костычев, И.Г. Дикусар, А.В. Владимиров, А.Г. Шестаков, B.C. Иванова, Ф.В. Турчин и др.), теоретически и практически доказана более высокая физиологическая ценность аммиачного (аммонийного) азота для растений по сравнению с нитратным. В 1892 г. Дмитрий Николаевич начал свои работы по азоту с решения сугубо физиологической проблемы - о распаде белковых веществ при прорастании семян растений, которая со временем в его исследованиях переросла в важную народнохозяйственную проблему - использование аммиака в качестве удобрений. Работая в 90-х годах у Шульца в Цюрихе, Дмитрий Николаевич пришел к выводу, что аминокислоты в растениях распадаются, как и в животных организмах, до свободного аммиака. В то время это было важнейшим открытием, так как полагал, что в растениях белок распадается до аспрагина, который является транспортной формой к растущим частям растений. Самому Дмитрию Николаевичу не удалось обнаружить аммиак при распаде белка (это сделал B.C. Буткевич в 1904г.), но он не сомневался, что аммиак, образовавшийся при регрессивном метаморфозе, растения используют для нового синтеза. Молодой ученный совершил открытие общебиологического значения, установив единство растительного и животного организмов еще в одной области - распаде белковых веществ. Д.Н. Прянишников установил также, что аммиак почвы может служить источником питания растений непосредственно, без предварительной нитрификации. Исследования Д. Н. Прянишникова по распаду белка в растениях вскоре распространились на проблемы азотистого питания сельскохозяйственных культур, причем результаты этих работ имели настолько большое значение для теории и практики применения азотных (по Прянишникову — азотистых) удобрений, что на них необходимо остановиться особо. Следует ника азота для сельскохозяйственных культур без предварительного перевода микроорганизмами аммиачных солей в селитру решительно отрицалось. Еще в начале XX века Д. Н. Прянишников показал, что азотнокислый аммоний не нейтральная (как можно было ожидать, если бы обе ее части поглощались растениями в равном количестве), а физиологически кислая соль. Эта физиологическая кислотность выявилась потом со всей определенностью и в полевых опытах. Ее можно объяснить главным образом более энергичным усвоением растениями аммиака, нежели нитратов. Дальнейшие исследования Дмитрия Николаевича привели его к заключению, что вообще в растении синтез органических азотистых веществ возможен только за счет аммиака. Если же в растительные клетки поступают нитраты, то они непременно должны восстановиться до аммиака, на что потребуется дополнительная затрата энергии. Выходило, следовательно, что аммиак не только доступен сельскохозяйственным культурам, но и что для них он является более экономичным источником азота, чем нитраты. Итак, работы Д. Н. Прянишникова показали, что с аммиака начинается в растениях синтез азотистых органических соединений, до белка включительно, и аммиаком заканчивается распад этих же веществ. Дмитрий Николаевич кратко выразил это в своей знаменитой формуле: аммиак—альфа и омега (начало и конец) обмена азотистых веществ в растениях. Это нашло потом подтверждение в работах С. П. Костычева, В. С. Буткевича, А. И. Смирнова, А. В. Владимирова, Ф. В. Турчина и др.
Либих особенно настаивал на возврате в почву тех минеральных веществ, которых в ней явно недостаточно: внесение всех прочих веществ будет совершенно бесполезно, пока не будет восполнено содержание в почве того вещества, которое находится в ней в минимальном и недостаточном количестве (либиховский закон минимума).
Лимитирующим является тот ресурс, которого более всего недостает.
На рост и развитие организма наибольшее влияние оказывает тот ресурс, доля обеспеченности которым минимальна.
Особое внимание Либих обращал на истощение почвы в отношении солей фосфорной кислоты. Большая часть хозяйств продает в город зерно, а солома вместе с навозом вывозится обратно на поле. Но с навозом почве возвращается далеко не все, что было у нее взято: зерно содержит много солей фосфорной кислоты, и эта потеря остается невозмещенной. Поэтому в почву необходимо вносить фосфаты, особенно в зерновом хозяйстве.
Отмечая значительную роль Либиха в разработке вопроса о минеральном питании растений, следует указать и на некоторые ошибки, допущенные им. Слабой стороной его учения была недостаточная экспериментальная проверка теоретических положений.
Значение работ Прянишникова
Классическими исследованиями, проведенными Д.Н. Прянишниковым и его учениками (B.C. Буткевич, СП. Костычев, И.Г. Дикусар, А.В. Владимиров, А.Г. Шестаков, B.C. Иванова, Ф.В. Турчин и др.), теоретически и практически доказана более высокая физиологическая ценность аммиачного (аммонийного) азота для растений по сравнению с нитратным. В 1892 г. Дмитрий Николаевич начал свои работы по азоту с решения сугубо физиологической проблемы - о распаде белковых веществ при прорастании семян растений, которая со временем в его исследованиях переросла в важную народнохозяйственную проблему - использование аммиака в качестве удобрений. Работая в 90-х годах у Шульца в Цюрихе, Дмитрий Николаевич пришел к выводу, что аминокислоты в растениях распадаются, как и в животных организмах, до свободного аммиака. В то время это было важнейшим открытием, так как полагал, что в растениях белок распадается до аспрагина, который является транспортной формой к растущим частям растений. Самому Дмитрию Николаевичу не удалось обнаружить аммиак при распаде белка (это сделал B.C. Буткевич в 1904г.), но он не сомневался, что аммиак, образовавшийся при регрессивном метаморфозе, растения используют для нового синтеза. Молодой ученный совершил открытие общебиологического значения, установив единство растительного и животного организмов еще в одной области - распаде белковых веществ. Д.Н. Прянишников установил также, что аммиак почвы может служить источником питания растений непосредственно, без предварительной нитрификации. Исследования Д. Н. Прянишникова по распаду белка в растениях вскоре распространились на проблемы азотистого питания сельскохозяйственных культур, причем результаты этих работ имели настолько большое значение для теории и практики применения азотных (по Прянишникову — азотистых) удобрений, что на них необходимо остановиться особо. Следует ника азота для сельскохозяйственных культур без предварительного перевода микроорганизмами аммиачных солей в селитру решительно отрицалось. Еще в начале XX века Д. Н. Прянишников показал, что азотнокислый аммоний не нейтральная (как можно было ожидать, если бы обе ее части поглощались растениями в равном количестве), а физиологически кислая соль. Эта физиологическая кислотность выявилась потом со всей определенностью и в полевых опытах. Ее можно объяснить главным образом более энергичным усвоением растениями аммиака, нежели нитратов. Дальнейшие исследования Дмитрия Николаевича привели его к заключению, что вообще в растении синтез органических азотистых веществ возможен только за счет аммиака. Если же в растительные клетки поступают нитраты, то они непременно должны восстановиться до аммиака, на что потребуется дополнительная затрата энергии. Выходило, следовательно, что аммиак не только доступен сельскохозяйственным культурам, но и что для них он является более экономичным источником азота, чем нитраты. Итак, работы Д. Н. Прянишникова показали, что с аммиака начинается в растениях синтез азотистых органических соединений, до белка включительно, и аммиаком заканчивается распад этих же веществ. Дмитрий Николаевич кратко выразил это в своей знаменитой формуле: аммиак—альфа и омега (начало и конец) обмена азотистых веществ в растениях. Это нашло потом подтверждение в работах С. П. Костычева, В. С. Буткевича, А. И. Смирнова, А. В. Владимирова, Ф. В. Турчина и др.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
(сельское хозяйство) — учение о том, что растения питаются исключительно М. веществами [За исключением бесхлорофильных, грибов и проч.]. Основатель этой теории — знаменитый Либих (см.), который был не только химиком, но в известном смысле и агрономом, так как большая доля его трудов посвящена земледелию. В учении о питании растений среди многих теорий выдаются главным образом две: теория перегнойная (гумусовая) и М. "Так как при гниении,— говорит Теэр, представитель первой теории, — органические вещества, разлагаясь, производят те элементы, которые необходимы растению для его образования, и новой органической системе остается только их удержать и усвоить, то можно уже à priori заключить, что ничто так благоприятно не действует на растительность, как гниющие и тлеющие вещества в местах произрастания". Учение о гумусе, как о главном питательном веществе для растений, ставило растительную и животную жизнь в зависимость от круговорота органического, прежде отжившего вещества. Если бы поэтому все, что есть в возделываемом органического, все остатки растений и животных были раз приведены в движение и совершили свой круговорот, то тем был бы положен и конец их действию и тогда об умножении производительности земли, о приращении народонаселения нечего было бы и думать. "Мои же исследования,— говорит Либих, — привели меня к другому совершенно воззрению. Приращение органической жизни беспредельно. Питательные вещества растений суть неорганические вещества. Между органической и неорганической природой существует удивительная связь: для растений питательные средства суть неорганические вещества, для животных такие средства суть самые растения. Значит, конечная цель растительной жизни состоит в том, чтобы производить вещества, годные для поддержания жизни животных" (Liebig, "Theorie und Praktik in der Landwirtschaft"). Таково значение M. теории Либиха. Это глубокая философская мысль, обнимающая два царства природы и ставящая их существование в неразрывную связь, в чем и заключается существенная разница между Либихом и теми из его предшественников, которые также признавали необходимость для жизни растений М. веществ. Отец физиологии растений Соссюр еще в начале нынешнего столетия (1804) признавал необходимыми составными частями растений некоторые М. вещества (фосфорную кислоту, кали и известь). Еще определеннее учил о значении для растений М. веществ в 1814 г. известный английский химик Деви. "Они встречаются во всех растениях, — говорил Деви о щелочах, — потому их можно считать существенными составными частями этих последних. Их склонность образовывать химические соединения делает их способными вводить в сок растения многие составные части, которые служат им пищей". Еще с большей определенностью было высказано значение минеральных веществ Шпренгелем в его книге "Bodenkunde" (1837) и потом в "Lehre von Dünger", в 1839 г. Шпренгель гораздо подробнее, чем его предшественник, развил в названных сочинениях свою минеральную теорию, но он все же не мог отрешиться от влияния теории перегнойной. "Перегнойные или черноземные кислоты, — учил Шпренгель, — образующиеся при разложении органических веществ, сами по себе трудно растворимые, соединяются со щелочами, всегда находящимся в почве и в самом навозе и составляют таким образом растворимые соли. Растворы этих солей под влиянием всасывающей силы корней растений входят в них и тем доставляют этим растениям самую существенную пользу". С не меньшей ясностью представлял себе значение М. веществ почвы и знаменитый агроном и химик Буссенго. Его книга "Economie rurale", где каждая строка добыта опытом в поле, с мерой и весами в руках, и до сих пор остается образцовым руководством для решения многих агрономических вопросов. Из сказанного ясно, что М. теория была более или менее известна и до Либиха. Тем не менее, по общему признанию, возникновение этой теории связывается с появлением в 1840 г. книги Либиха: "Химия в приложении к земледелию и физиологии растений". Предшественники Либиха касались вопроса о значении минеральных веществ для растений большей частью слегка, как бы мимоходом, но Либих сделал разработку его во всех подробностях, с естественноисторической и философской точки зрения, как бы своей специальностью. Либих прежде всего опроверг перегнойную теорию и затем самым наглядным образом доказал важность М. теории. Книга Либиха, где изложена его М. теория, в первом издании очень небольшая по объему, разрослась до большого размера и переведена на языки: русский, французский, английский, итальянский и венгерский. Но сельские хозяева продолжали рассуждать совершенно по-прежнему. Особенное же равнодушие и даже глумление над его учением в среде хозяев явилось тогда, когда не удалось его так называемое патентованное М. удобрение. В 1857 г. в "Allgemeine Zeitung" появились 13 писем Либиха [Эти письма потом появились отдельной книгой и переведены на русский язык под заглавием: "Письма Либиха о нынешнем состоянии сельского хозяйства" (перевод А. Советова, 1861). Затем в конце 1862 г. в Германии появилась седьмое издание "Химия Либиха в приложении к земледелию и физиологии растений". Сюда многое вошло из писем. С этого издания сделан перевод профессором Ильенковым.], в которых он проводит следующее главное положение: "система полевозделывания, господствующая около полувека, есть система хищническая, которая хотя и держится, но рано или поздно оставит после себя развалины на полях и отзовется обнищанием потомства". Не скоро, однако, положили оружие строгие приверженцы Теэровского учения. Эти споры осветили многие частности, которых Либих вовсе и не затрагивал, но истинное разумение которых было в высшей степени полезно как для агрономической науки, так и для практики сельского хозяйства. Более же всего М. теория Либиха сослужила службу правильной постановке вопроса об истощении почв. Самые строгие приверженцы гумусовой теории скоро убедились, что навоз не есть универсальное средство к поддержке постоянного плодородия земли, что его недостаточно для этой цели и что эта недостаточность легко может быть пополняема прямым внесением в почву разных М. веществ. Особое рельефное доказательство этому мы видим в одном из важнейших удобрительных средств. Мы разумеем кости, которым Теэр не придавал никакого значения, между тем, благодаря М. теории, они стали теперь очень ценным удобрительным средством. Этой же теории обязана всецело возникшая несколько десятилетий назад фабрикация искусственных удобрений, благодаря которым разысканы громадные, особенно у нас в России, залежи фосфоритов. Приготовление калийных удобрительных средств, неистощимый материал для которых открыт в Стассфуртскпх копях, конечно, есть также результат М. теории. Шоссейные дороги, за очистку которых от пыли и грязи платили прежде немалые суммы, в настоящее время в некоторых странах обратились в доходную статью (см. Компост). Правда — гипс, мергель, известь употреблялись в некоторых местах давно, но все это делалось рутинно, без ясного, отчетливого понимания, почему так ценны эти удобрительные материалы. Но самый главный результат учения Либиха заключается в том, что со времени его возникновения все отрасли сельского хозяйства сделались предметом научного изучения не только в агрономических академиях и школах, но и в возникших после того новых специальных учреждениях — мы разумеем сельскохозяйственные опытные станции, которые теперь так быстро распространились во всех образованных государствах. На этих станциях началось так давно желаемое единение сельского хозяйства с естествоведением. Многие из представителей химии и биологических наук вошли в интересы сельских хозяев и сделались таким образом их главными пособниками. Либих, сильно увлекаясь своей теорией, иногда делал промахи; но когда в 70 гг. появилась известная "Минерально-органическая" теория французского ученого Грандо об участии органических веществ в питании растений, то Либих откровенно сознался, что он в своей М. теории напрасно не придавал никакого значения гумусу, и заявил, что он с величайшим удовольствием прочел работу Грандо, благодаря которому гумус снова занял свое место не в том, однако, смысле, который придавали ему Соссюр и Шпренгель, но в другом, несравненно более важном.
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890—1907 .
Полезное
Смотреть что такое "Минеральная теория" в других словарях:
МИНЕРАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ — Теория питания растений, помощью находящихся в почве растворимых минеральных веществ. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910 … Словарь иностранных слов русского языка
Минеральная вата — – теплоизоляционный материал, имеющий рыхлую структуру, изготовленный из расплава горных пород, шлаков (промышленных силикатных отходов), их смеси или стекла. [ГОСТ 31309 2005] Минеральная вата – теплоизоляционный материал, имеющий… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Теория питания растений минеральная — современная теория питания растений, согласно которой растения могут нормально развиваться при снабжении их только неорганическими соединениями питательных веществ. Не исключается возможность использования растениями простейших легкорастворимых… … Толковый словарь по почвоведению
Вата минеральная — – теплоизоляционный материал, имеющий структуру ваты и изготовленный из расплава горной породы, шлака или стекла. [ГОСТ 4640 2011] Вата минеральная – теплоизоляционный материал, состоящий из тонких и гибких минеральных волокон.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Вата минеральная негранулированная — термоизоляционный материал, состоящий из тончайших стекловидных волокон, получаемых путем распыления жидкого расплава шихты из металлургических, топливных шлаков, горных пород или иных силикатных материалов. Минеральная вата применяется в… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Добавка активная минеральная — Добавка активная минеральная (Active mineral admixture) – минеральная добавка к цементу, которая в тонкоизмельченном сосюянии обладает гидравлическими или пуц цоланическими свойствами. [Терминологический словарь по бетону и железобетону.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Добавка активная минеральная к цементу — – минеральная добавка к цементу, которая в тонкоизмельченном состоянии обладает гидравлическими или пуццоланическими свойствами. [ГОСТ 30515 97] Рубрика термина: Добавки к цементу Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Добавка минеральная — – дисперсная неорганическая добавка природного или техногенного происхождения. [ГОСТ 24211 2008] Добавка минеральная – дисперсный неорганический материал, вводимый в бетон для улучшения его характеристик или получения специального качества … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Добавка минеральная к цементу — – материал, вводимый в цемент с целью достижения определенных показателей качества и (или) экономии топливо энергетических ресурсов. [ ГОСТ 30515 2013] Рубрика термина: Добавки к цементу Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Физиология растений — биологическая наука, изучающая общие закономерности жизнедеятельности растительных организмов. Ф. р. изучает процессы поглощения растительными организмами минеральных веществ и воды, процессы роста и развития, цветения и плодоношения,… … Большая советская энциклопедия
Вода с растворёнными минеральными веществами поступает в органы растения из почвы — происходит минеральное питание . Воду растения поглощают с помощью корневых волосков, находящихся в зоне всасывания. Поэтому поступление веществ из почвы часто называют также корневым питанием . Этот процесс обеспечивает растение водой и минеральными веществами.
Растение может регулировать количество поступающих минеральных солей. Клетки эндодермы (внутреннего слоя коры корня) пропускают в центральный цилиндр те вещества, которые необходимы растению.
Растениям для роста и развития требуются разные минеральные вещества. Самые важные — азот , калий и фосфор . При недостатке хотя бы одного из этих элементов нарушаются все жизненные процессы. Например, при недостатке азота растение медленно растёт. Если не хватает калия, то замедляется деление и рост клеток, плохо развиваются корни. Недостаток фосфора нарушает обмен веществ и снижает урожайность.
Остальные минеральные вещества нужны в малых количествах, но также важны для растения. Например, недостаток железа вызывает пожелтение листьев, а недостаток магния замедляет выработку хлорофилла, листья становятся бледными, фотосинтез в них не происходит.
Избыток других веществ не заменяет недостающих. Это происходит потому, что питательные вещества выполняют в растениях различные функции. Известно, что азот увеличивает рост зелёных частей растений, фосфор ускоряет созревание плодов, а калий ускоряет поступление органических веществ к корням.
Читайте также: