Фізіологія рослин - конспект лекцій - О. М. Тарнопільська 2019

6. Мінеральне живлення рослин
6.1 Класифікація мінеральних елементів

Джерелом необхідного набору органічних сполук для рослин служать первинні продукти фотосинтезу. Вони утворюються з CO₂ та Н₂О у процесі повітряного живлення рослин. В основі їх хімічної структури лежать C, O₂ i H₂. У результаті обміну речовин первинні продукти фотосинтезу перетворюються на амінокислоти, макроергічні сполуки, НУКЛЕЇНОВІ КИСЛОТИ, органічні речовини вторинного походження. Для їх утворення необхідні інші неметали та метали (N, P, S, K, Ca, Fe, Cu, Mg та ін.), тобто фактично всі елементи таблиці Мендєлєєва. Ці елементи рослини отримують із ґрунту, тому інтенсивність росту рослин, зокрема врожайність сільськогосподарських культур, залежить, головним чином, від умов ґрунтового живлення. Ось чому таке велике значення приділяють заходам щодо збільшення родючості ґрунтів, дотримання режиму внесення добрив, виконання всіх вимог агротехніки тощо.

У рослинах виявлено близько 68 хімічних елементів, до того ж 47 із них наявні постійно. Виноградов Олександр Павлович у 1935 році встановив, що якісний склад елементів живих організмів загалом аналогічний (відповідає) такому самому складові земної кори. Уміст їх у рослині залежить від її виду, ґрунтових та кліматичних умов. Найбільше в рослині органогенних елементів (C, H, O, N, S). Під час спалювання рослинних решток вони виділяються у вигляді газоподібних сполук, а мінеральні речовини залишаються у вигляді золи. Кількість золи в рослині залежить від її здатності концентрувати мінеральні елементи, їх вмісту в ґрунті, вологозабезпеченості тощо. Особливо багато зольних елементів у активно функціонуючих живих тканинах.

У різних рослинах і різних органах однієї і тієї самої рослини вміст зольних елементів різний. Наприклад, у листках міститься 10-15 % золи, у корі деревних порід - приблизно 7 %, у деревині - близько 1 %, у стеблах трав’янистих рослин - 4-5 %, а в насінні - 3 %.

Якісний склад золи залежить від особливостей процесів обміну речовин, які відбуваються в тканинах та органах. Наприклад, у насінні більше K, P, Mg, які необхідні для нормального розвитку зародка; у запасаючих органах - К, який активує синтез крохмалю; у стеблах - Са і Si; у листках - Р, Mg, К (у молодих), Са (у старих). До того ж елементи, що переважають у ґрунті, накопичуються більше. Окремі види здатні акумулювати певні елементи. Наприклад, морські водорості нагромаджують бром і йод; деякі злаки (кукурудза та інші) - золото тощо. Залежно від умісту мінеральних елементів в організмі розрізняють Макроелементи (C, O, H, N, S, K, P, Ca, Mg, Cl, Na, Si, Al), Мікроелементи (Fe, Cu, Mn, B, Zn, Co, Mo та інші) й ультрамікроелементи (Cs, Se, Cd, Hg, Ag, Au, Ra), фізіологічна роль яких фактично не вивчена. Перші становлять 10-10^-2 % від сирої маси рослини; другі - 10^-5-10^-6 %; треті - 10^-6- 10^-12 %.

Без макроелементів і мікроелементів стала життєдіяльність рослин порушується. Водночас такі макроелементи, як натрій, кремній, алюміній не відіграють істотної ролі в життєдіяльності рослини.