Рост надземных органов растений и развитие корневой системы зависят от физиологической уравновешенности питательного раствора. Физиологически уравновешенным называют раствор, в котором отдельные элементы питания находятся в таких соотношениях, при которых происходит наиболее эффективное их использование растением. В физиологически уравновешенном растворе все питательные соли, необходимые для нормального роста и развития данного растения, должны находиться в оптимальных концентрации и соотношении.
Односолевой раствор не может удовлетворить потребности растения в питании даже в течение короткого периода, так как является физиологически неуравновешенным.
Следует отметить, что и различные соли в форме односолевого раствора оказывают неодинаковое действие на растения:
Соль
Прирост корешков в длину за 40 дней, мм
59
68
7
70
324
NaCl
КС1
MgCb
Трехсолевой раствор
CaCi;
NaCl • KCI • СаС1,
Большое значение при изучении закономерностей поглощения элементов питания имеет продолжительность опыта, так как при длительных экспозициях, как правило, происходят заметные изменения в физиологическом состоянии подопытных растений, в частности в поглощающей способности корневой системы.
Выяснение причин и закономерностей изменения в поглощении элементов минерального питания растениями в зависимости от состава и концентрации питательных веществ в среде имеет важное теоретическое и практическое значение.
Наличие азота, фосфора и калия в питательной среде в значительной степени определяет интенсивность роста растений и поглощение ими других элементов минерального питания. Повышение уровня азотного питания увеличивает поступление в растения Р, К, Са, Mg, Си, Fe, Мп и Zn. Интенсивность влияния азота на поступление в растения указанных элементов изменяется на противоположную при избыточной его дозе и зависит от его формы.
Избыточные дозы фосфора снижают поступление в растения меди, железа, марганца.
О влиянии калия имеются данные, указывающие на сокращение под его воздействием поступления в растения кальция, магния и некоторых других элементов.
С увеличением обеспеченности растений основными элементами питания (NPK) повышается потребность растений в микроэлементах. В свою очередь, микроэлементы играют важную роль в повышении эффективности макроэлементов и их поступлении в растения. Так, в опытах поступление азота в растения снижалось при дефиците железа, марганца и цинка и не зависело от внесения меди, бора и хлора. В других условиях накопление азота в растениях заметно увеличилось при внесении меди и бора. Имеются данные, что молибден значительно улучшает использование азота удобрений из почвы. По нашим наблюдениям, использование азота улучшало применение не только молибдена, но и кобальта. В литературе есть сведения о том, что поглощение растениями фосфора увеличивалось при наличии меди, цинка, кальция, молибдена, но уменьшалось под влиянием магния и железа. Поступление в растение калия снижалось под влиянием меди, марганца, никеля, цинка, молибдена, железа и бора и возрастало при внесении хлора.
Рост растения в первую очередь зависит от элемента, находящегося в недостатке или избытке при условии, что другие питательные элементы и другие факторы жизнеобеспечения не лимитируют рост. Почвенная кислотность может через воздействие на адсорбцию ионов влиять на поглощение элементов питания. СаСОз увеличивает рост бобовых, так как при pH > 4 адсорбция MoOj-
почвой и оксидами А1 и Fe снижается и молибден становится более доступен растениям.
В почве может наблюдаться конкуренция силикат-фосфат и фосфат-молибдат ионов. Оксиды марганца адсорбируют из раствора кобальт, который становится недоступен растениям. Поэтому заболачивание увеличивает поглощение кобальта растениями за счет растворения оксидов марганца (Мп4+ -» Мп2+).
Адсорбция Н2РО4 оксидами и гидроксидами А1 и Fe увеличивает адсорбцию Zn2+, в результате снижается поглощение цинка корнями. По-видимому, при этом формируются комплексы между Zn2+ и на Н2РС>4 поверхности оксидов.
В щелочных почвах наблюдается дефицит марганца, а в кислых — избыток. На растворимость оксидов марганца влияют корневые выделения. Чувствительные к недостатку марганца сорта имеют в ризосфере больше Mn-окисляющих бактерий. Важно и то, что если поглощение NH^ приводит к подкислению и лучшему обеспечению марганцем, то поглощение NOJ — к подщелачиванию и дефициту марганца.