Влияние микроэлементов на растения (галлия, алюминия, железа, бора, марганца, молибдена)

Помимо основных шести зольных элементов, растению необходимо наличие еще ряда веществ в очень небольших количествах. Эти вещества получили название микроэлементов. К числу микро­элементов относятся: бор, молибден, медь, цинк, марганец, железо, алюминий и ряд других.

Одни из растений нуждаются в больших, другие в меньших количествах того или иного микроэлемента. При отсутствии микроэлемен­тов рост растений не может идти нормально. Так, например, при отсутст­вии бора или цинка большинство растений прекращает свой рост, а у мно­гих растений, особенно чувствительных к недостатку этих соединений, на­блюдаются своеобразные заболевания. У сахарной свеклы при недостатке бора, как это установили Бобко и Белоусов, наступает заболевание, из­вестное под названием гнили сердечка. Стоит, однако, дать сахар­ной свекле три килограмма борной кислоты на гектар, чтобы все симптомы гнили сердечка прошли. У мотыльковых при отсутствии бора начинается побурение и отмирание тканей. Зерновые культуры на болотистых почвах страдают от недостатка меди и не образуют семян в колосе.

Удобрение болотных почв отходами (шлаками) некоторых производств, содержащих медь (медные огарки), полностью ликвидирует описанное выше заболевание злаков. Таким образом, роль микроэлементов в питании расте­ний очень велика, несмотря на то, что они необходимы растению в очень небольшом количестве.

В выяснении роли микроэлементов очень много сделали советские ученые Е. М. Бобко, М. Я. Школьник, А. П. Виноградов, В. Я. Пейве, П. А. Власюк и другие.

Выяснение значения того или иного микроэлемента — дело нелегкое, так как многие микроэлементы содержатся в стекле сосуда и частично раство­ряются водой. Для устранения этого обычно парафинируют сосуды изнутри, чтобы стекло не растворялось водой, а кроме того, берут дважды перегнан­ную воду и очень чистые реактивы.

Значение различных микроэлементов для растений не может считать­ся окончательно выясненным. Можно, однако, наметить некоторые общие положения о значении микроэлементов:

• микроэлементы прежде всего влияют на физико-химическое состояние коллоидов плазмы;
• некоторые из них образуют в растении органо-минеральные комплексы, играющие большую роль в ряде физиологических процессов в растении;
• микроэле­менты содействуют созданию уравновешенности растворов;
• влияют на обмен растений (углеводный и белковый), на синтез хлорофилла и на ра­боту ферментов;
• входят в состав некоторых ферментов (медь входит в со­став окислительного фермента полифенолоксидазы, молибден — в состав нитратредуктазы и т. д.).

Безусловно необходимыми для некоторых растений можно считать такие микроэлементы, как галлий, алюминий. В частности, галлий является необходимым для некоторых грибов. Алюминий необ­ходим ряду гидрофитных организмов. Необходим он для папоротников. Однако последние данные подверглись критике в том отношении, что ока­зывается, соли алюминия почти всегда содержат примесь галлия, являю­щегося необходимым микроэлементом для ряда низших организмов.

Железо играет существенную роль в жизни зеленых растений, участвуя в ряде окислительно-восстановительных процессов, в частно­сти в процессе дыхания. Исключительно важна роль железа в образова­нии хлорофилла. При недостатке железа растение становится хлоротичным, то есть приобретает бледно-зеленую или бледно-желтую окраску.

М. Я. Школьник считает, что бор влияет на восстановительную фа­зу дыхания Отмечено, что бор образует многочисленные соединения с орга­ническими веществами. Кроме того, для нормального развития растений необходима известная сбалансированность между кальцием и бором в пи­тательной среде.

В работах М. Я. Школьника выяснилось, что бор играет существенную роль в синтезе нуклеиновых кислот. В связи с этим бор играет большую роль в процессах формирования репродуктивных ор­ганов, оплодотворения и плодообразования.

Марганец получил у нас широкое практическое исполь­зование как удобрение благодаря работам П. А. Власюка. Марганец име­ет существенное физиологическое значение прежде всего как активатор ряда ферментов (карбоксилаза, фосфатаза). Большую роль марганец игра­ет в восстановлении нитратов в растении. Материал с сайта http://worldof.school

Рис. 67. Влияние молибдена на рост клевера: а — растение, обеспеченное молибденом; б —угнетенное от недо­статка молибдена

Молибден участвует в процессах фиксации атмосферного азота азотфиксирующими бактериями. Фиксация молекулярного азота на 70—75% происходит под влиянием молибдена. Важен он и для процесса восстановления нитратов в растении. Особенно чувствительны к отсутст­вию молибдена бобовые растения. Известкование почв способствует уве­личению поглощения молибдена растением и улучшает его рост. Е. И. Ратнер и И. А. Буркин (1959) разработали способ повышения урожайности бобовых растений путем снабжения растений молибденом тремя путями:

1. замачивание семян в растворе молибдена;
2. включение молибдена в гранулированный суперфосфат;
3. внекорневая подкормка во время веге­тации.

При этих способах затрачиваются небольшие количества молибде­на, что очень важно, так как он довольно дорог, и получаются хорошие при­бавки урожая (рис. 67).

В середины XX века стали выделять еще и группу ультрамикро­элементов. Эти элементы содержатся в растении в миллионных до­лях процента. К ним относятся цезий, селен, кадмий, ртуть, серебро, золото, радий. Однако вопрос об их необходимости для растения еще не может считаться окончательно выясненным.