agronom.me
Меню

Агрохимия

Механизмы доставки элементов минерального питания к корневой системе растений

Студенту

3 мин чтения

АГРОХИМИЯ А

Чтобы внесенные минеральные удобрения сработали, элементы питания должны физически достичь поверхности корня. Доставка элементов к корневой системе идет тремя путями: через корневой перехват, массовый поток воды или диффузию. Вклад каждого механизма определяет, насколько быстро и полно культура усвоит питание из почвы.

  • Объем корневой системы — не более 1–2% от объема почвы
  • Интенсивность потока воды — от 6·10-7 до 1 см3 на 1 см2 в секунду

Если содержание элементов в почве ниже потребности растений, корневой перехват не сможет обеспечить культуру питанием. В этом случае основную роль начинают играть массовый поток и диффузия.

Как распределяются пути доставки элементов питания

При корневом перехвате корень поглощает элементы питания, с которыми непосредственно соприкасается при росте и постоянном обновлении корневых волосков. По сути, растение само ищет питание, пробиваясь сквозь почву. Однако этот путь малоэффективен для большинства элементов, так как объем корней составляет ничтожную долю от общего объема почвы.

Массовый поток переносит растворенные в воде элементы питания под действием силы всасывания корня. Количество поступающих веществ на 1 см2 поверхности корня рассчитывают умножением скорости поглощения воды на концентрацию элементов в равновесном почвенном растворе. Этот механизм работает на больших расстояниях, чем диффузия, и сильно зависит от погодных условий и вида культуры.

Диффузия включается, когда корни поглощают элементы питания быстрее, чем те поступают с током воды. В зоне вокруг корня возникает дефицит, и ионы начинают перемещаться из более концентрированных слоев почвы к корневой системе. Соотношение этих механизмов доставки можно наглядно проследить на примере питания кукурузы.

Элемент питания Потребность для жизнедеятельности, кг/га Поступило за счет перехвата, кг/га Поступило за счет массового потока, кг/га Поступило за счет диффузии, кг/га
N (Азот) 190 2 150 38
P (Фосфор) 40 1 2 37
K (Калий) 195 4 35 156
Ca (Кальций) 40 60 150 0
Mg (Магний) 45 15 100 0
S (Сера) 22 1 65 0

Как показывают результаты испытаний, корневой перехват вносит минимальный вклад в питание кукурузы по всем элементам, кроме кальция, запас которого в почве избыточен для растений. Массовый поток полностью обеспечивает потребность культуры во всех элементах, за исключением азота, фосфора и калия. Дефицит этих важнейших элементов питания растения вынуждены восполнять за счет диффузии.

В первую очередь диффузия критически важна для снабжения растений следующими элементами:

  • фосфором;
  • калием;
  • частично азотом.

Читайте также