1. Studio dell'influenza sull'intensità dei processi fisiologici quando sono esclusi dal mezzo nutritivo.

2. Studio del ruolo specifico dei singoli microelementi, principalmente della loro partecipazione a determinate reazioni enzimatiche.

Il secondo approccio biochimico si è rivelato più efficace.

Il ferro fu il primo oligoelemento la cui necessità fu scoperta da Gries nel 1843 - 1844.

La necessità di altri microelementi - boro, manganese, rame, zinco e molibdeno - per le piante superiori fu stabilita solo negli anni '20 e '30 del XX secolo. L'accertamento della loro necessità è stato facilitato dalla scoperta delle cause di molte malattie delle piante che non sono causate da infezioni fungine e batteriche: marciume cardiaco della barbabietola da zucchero, macchia grigia delle foglie, malattia del bronzo, ecc. Tutte queste malattie si sono rivelate il risultato di un disturbo fisiologico causato dalla mancanza dell'uno o dell'altro microelemento, e la malattia veniva eliminata non appena il bisogno della pianta dell'elemento mancante veniva soddisfatto.

Questi elementi svolgono un ruolo eccezionale nel metabolismo. Quando si combinano con sostanze organiche, in particolare proteine, aumentano molte volte la loro attività catalitica. Ad esempio, il ferro nel complesso eme in combinazione con una proteina specifica aumenta l'attività catalitica contro l'attività dello ione ferro di 1010 volte.

Boro, alluminio, cobalto, manganese, zinco e rame aumentano la resistenza delle piante alla siccità. E in questo caso, l'effetto dei microelementi è dovuto all'influenza sulle proprietà biochimiche colloidali del protoplasma (aumentando l'idrofilicità e la capacità di trattenere l'acqua dei colloidi). I microelementi migliorano anche il movimento delle sostanze plastiche dalle foglie agli organi genitali.

Cambiamenti significativi sono causati da alcuni microelementi nella velocità di passaggio delle fasi di sviluppo. Si è scoperto che l'immersione dei semi di grano in soluzioni di sali di Cu, Zn, Mo, B accelera significativamente il passaggio delle piante attraverso la fase di vernalizzazione, mentre le soluzioni di Fe e Mn non hanno avuto un effetto positivo o ritardato lo sviluppo.

L'influenza di ciascun elemento dipende dalla concentrazione: influenza in modo diverso la successiva crescita degli organi e delle radici fuori terra. Pertanto, Cu e Mo stimolano la crescita del fusto e delle radici, mentre Mn e Ni stimolano solo il fusto e B e Sr stimolano solo la radice.

Il trattamento dei semi di Cu ha avuto un forte effetto positivo sulla resistenza alla siccità delle piante di cotone. Questo effetto è dovuto ad un aumento della capacità di ritenzione idrica e del potere di aspirazione delle cellule del parenchima fogliare, ad un cambiamento nella struttura anatomica delle foglie verso la xerofiticità, ecc. Un effetto simile è stato osservato sul frumento invernale quando i semi sono stati trattati con sali B, Cu, Mo, Co, P e K. Il passaggio dello stadio leggero è stato accelerato sotto l'influenza di B, Co, Mo, Mn, Zn, Cu e Al. È interessante notare che questo fenomeno è stato osservato solo sulle piante a giorno lungo (grano invernale, avena) e non è apparso sulle piante a giorno corto (perilla).

Ya. V. Peive, M. Ya. Shkolnik, M. V. Katalymov, B. A. Yagodin e altri hanno dato un grande contributo alla risoluzione dei problemi relativi alla nutrizione delle piante con microelementi.

Bor

Il boro è uno dei microelementi più importanti per le piante. Il suo contenuto medio è dello 0,0001%, ovvero 0,1 mg per 1 kg di peso secco. Le piante dicotiledoni hanno più bisogno di boro. Un contenuto significativo di boro è stato trovato nei fiori, soprattutto negli stimmi e negli stili. In una cellula, la maggior parte di questo oligoelemento è concentrata nelle pareti cellulari. Il boro migliora la crescita dei tubi pollinici, la germinazione del polline e aumenta il numero di fiori e frutti. Senza di esso, la maturazione dei semi viene interrotta. Il boro riduce l'attività di alcuni enzimi respiratori e influenza il metabolismo dei carboidrati, delle proteine ​​e degli acidi nucleici.

L'assorbimento del boro dipende fortemente dal pH e la sua distribuzione in tutta la pianta avviene prevalentemente attraverso la traspirazione. La necessità di boro per le piante è stata stabilita molto tempo fa, ma non è ancora chiaro come vengano realizzate le sue funzioni: in quali reazioni specifiche è coinvolto e qual è il meccanismo della sua partecipazione ai singoli processi.

Il ruolo del boro non è ben compreso. Ciò è dovuto al fatto che il boro, a differenza della maggior parte degli altri microelementi, non fa parte di nessun enzima e non è un attivatore enzimatico. Di grande importanza per la funzione del boro è la sua capacità di produrre composti complessi. I complessi con acido borico formano zuccheri semplici, polisaccaridi, alcoli, composti fenolici, ecc. A questo proposito, si può presumere che il boro influenzi la velocità delle reazioni enzimatiche attraverso i substrati su cui agiscono gli enzimi.

La carenza di boro provoca una serie di malattie: marciume cardiaco della barbabietola da zucchero, macchia nera interna della barbabietola da tavola e della rutabaga, malattia che imbrunisce le teste del cavolfiore, morte delle spighette nel grano e persino dell'intera spiga embrionale dell'orzo, ingiallimento dell'erba medica, ecc. È stato stabilito che sotto l'influenza del boro una serie di malattie modificano i processi fisiologici: aumenta l'idratazione del plasma, aumenta l'assorbimento dei cationi e soprattutto del calcio e diminuisce l'assorbimento degli anioni.

Inoltre, in mancanza di boro, la sintesi, la trasformazione e il trasporto dei carboidrati, la formazione degli organi riproduttivi, la fecondazione e la fruttificazione vengono interrotti. Il boro è necessario per le piante durante l'intero periodo del loro sviluppo. Non è riutilizzabile e quindi soprattutto durante il digiuno da boro

i coni di crescita muoiono: il sintomo più tipico della carenza di boro. Gli studi anatomici indicano la cessazione della divisione cellulare nel meristema. Allo stesso tempo vengono rilevati disturbi significativi nella normale disposizione degli elementi del floema e dello xilema, fino alla completa perdita di conduttività da parte di questi tessuti. Questo è il motivo dei disturbi nel movimento delle sostanze plastiche e, soprattutto, degli zuccheri dalle foglie agli organi assiali e di riserva delle piante che si trovano durante la carenza di boro.

Colture più sensibili alla carenza di boro: barbabietole da zucchero e da foraggio, colza, legumi, erba medica, ortaggi, meli, vite.

Magnesio

Nelle piante superiori il contenuto medio di magnesio è dello 0,02%. Soprattutto nelle piante c'è molto magnesio giornata breve- mais, miglio, sorgo, canapa, oltre a patate, barbabietole, tabacco e legumi. Gran parte di esso si accumula nelle cellule giovani e nei tessuti in crescita, nonché negli organi genitali e nei tessuti di deposito. Nei cereali, il magnesio si accumula nell'embrione, dove il suo livello è molte volte superiore al contenuto dell'endosperma e della buccia. L'accumulo di magnesio nei tessuti giovani è facilitato dalla sua mobilità relativamente elevata nelle piante, che ne determina l'utilizzo secondario (riutilizzo) dai tessuti invecchiati. Il magnesio viene trasportato sia attraverso lo xilema che attraverso il floema.

Il cloroplasto contiene il 15% del Mg 2+ della foglia; fino al 6% di esso può essere contenuto nella clorofilla. In caso di carenza di magnesio (fame), la percentuale di Mg 2+ nel pigmento può raggiungere anche il 50% del contenuto totale nella foglia. Questa funzione del magnesio è unica: nessun altro elemento può sostituirlo nella clorofilla. Il magnesio è necessario per la sintesi della protoporfirina 9, il precursore immediato della clorofilla.

Il magnesio mantiene la struttura dei ribosomi legando RNA e proteine. Le subunità ribosomiali grandi e piccole si associano solo in presenza di magnesio. Pertanto, la sintesi proteica non avviene in assenza di magnesio, e ancor più in sua assenza. Il magnesio è un attivatore di molti enzimi. Caratteristica importante il magnesio è che lega l'enzima al substrato tramite un legame chelato.

Il magnesio fa parte della fitina (organofosfato), una sostanza organica di riserva. Responsabile del trasporto di energia, attiva l'enzima, che è un catalizzatore per la partecipazione della CO 2 al processo di fotosintesi.

Il magnesio è essenziale per molti enzimi nel ciclo di Krebs e nella glicolisi. È inoltre necessario per il funzionamento degli enzimi dell'acido lattico e della fermentazione alcolica.

Il magnesio migliora la sintesi di oli essenziali, gomma, vitamine A e C.

Con un aumento del livello di apporto di magnesio nelle piante, aumenta il contenuto di forme organiche e inorganiche di composti del fosforo. Questo effetto è probabilmente dovuto al ruolo del magnesio nell’attivazione degli enzimi coinvolti nel metabolismo del fosforo.

Il processo di ingresso del magnesio nelle piante può dipendere dal grado di apporto della pianta con altri cationi. Pertanto, con un elevato contenuto di potassio o ammonio nel terreno o nella soluzione nutritiva, il livello di magnesio, soprattutto nelle parti vegetative delle piante, diminuisce. Nella frutta la quantità di magnesio non cambia o addirittura aumenta. Al contrario, con un basso livello di potassio o ammonio nel mezzo nutritivo, aumenta il contenuto di magnesio nella pianta. Calcio e manganese agiscono anche come concorrenti per l'assorbimento del magnesio da parte delle piante.

Le piante sono carenti di magnesio soprattutto nei terreni non sabbiosi. Povero di magnesio e calcio, ricco di terreni grigi; I Chernozem occupano una posizione intermedia. Quando il pH della soluzione del terreno diminuisce, il magnesio entra nelle piante in quantità minori.

Una carenza di magnesio porta ad una diminuzione del contenuto di fosforo nelle piante, anche se i fosfati sono presenti in quantità sufficiente nel substrato nutritivo, soprattutto perché il fosforo viene trasportato in tutta la pianta principalmente in forma organica. Pertanto, la carenza di magnesio inibirà la formazione di composti organofosforici e, di conseguenza, la distribuzione del fosforo nel corpo vegetale.

Con una carenza di magnesio, la formazione dei plastidi viene interrotta: la matrice dei cloroplasti diventa chiara, i grana si uniscono. Macchie e strisce verde chiaro compaiono tra le venature verdi, e poi colore giallo. I bordi delle lamine fogliari diventano gialli, arancioni, rossi o rosso scuro, e questo colore “marmorizzato” delle foglie, insieme alla clorosi, è un segno caratteristico della carenza di magnesio. Nelle fasi successive della carenza di magnesio, sulle foglie giovani si osservano anche strisce giallo chiaro e biancastre, che indicano la distruzione dei cloroplasti e quindi dei carotenoidi in esse contenuti, e le aree fogliari adiacenti ai vasi rimangono verdi più a lungo. Successivamente si sviluppano clorosi e necrosi che colpiscono soprattutto la parte superiore delle foglie.

I segni di carenza di magnesio compaiono prima sulle foglie vecchie e poi si diffondono alle foglie giovani e agli organi vegetali. Un'illuminazione elevata e prolungata aumenta i segni di carenza di magnesio.

Colture sensibili alla carenza di magnesio: barbabietole da zucchero, patate, luppolo, uva, noci, colture in serra.

Ferro

Nei composti contenenti eme (tutti i citocromi, catalasi, perossidasi) e in forma non eme (centri ferro-zolfo), il ferro prende parte al funzionamento dei principali sistemi redox di fotosintesi e respirazione. Insieme al molibdeno, il ferro partecipa alla riduzione dei nitrati e alla fissazione dell'azoto molecolare da parte dei batteri nodulari, facendo parte della nitrato reduttasi e della nitratosi. Il ferro catalizza anche le fasi iniziali della sintesi della clorofilla. Pertanto, un apporto insufficiente di ferro alle piante in condizioni di ristagno idrico e su terreni carbonatici porta ad una diminuzione dell'intensità della respirazione e della fotosintesi e si esprime nell'ingiallimento delle foglie (clorosi) e nella loro rapida caduta. Se il ferro non è più disponibile per le piante vegetative, la clorosi appare solo sugli organi di nuovo sviluppo. Di conseguenza, il ferro è strettamente legato alle cellule e non è in grado di spostarsi dai tessuti vecchi a quelli giovani. Il ferro è necessario anche per le piante incolori: funghi e batteri, quindi il suo ruolo non si limita solo alla partecipazione alla formazione della clorofilla.

Nelle colture di cereali, la clorosi appare come strisce gialle e verdi alternate lungo la foglia. In alcuni casi, la carenza di ferro può causare la morte dei giovani germogli.

La carenza di ferro provoca anche cambiamenti nella morfologia radicale, inducendo la crescita di peli radicali che ricoprono abbondantemente la superficie radicale. Ciò favorisce un migliore contatto con il terreno e la soluzione del suolo, aumentando l'assorbimento del ferro.

Insieme al ferro, composti cataliticamente attivi, i tessuti vegetali possono includere questo elemento nelle sostanze di riserva. Una di queste è la proteina ferritina, che contiene ferro in forma non eme. Il ferro può rappresentare circa il 23% del peso secco della ferritina. La ferritina è presente in grandi quantità nei plastidi.

Colture sensibili alla carenza di ferro: mais, legumi, patate, cavoli, pomodori, uva, frutta e agrumi, colture ornamentali.

Manganese

Bertrand (1897) fu il primo a richiamare l'attenzione sulla necessità di manganese nelle piante. Il suo contenuto medio è dello 0,001% o 1 mg per 1 kg di massa di tessuto secco. Entra nelle cellule sotto forma di ioni Mn 2+. Il manganese si accumula nelle foglie. È stata stabilita la partecipazione degli ioni di questo metallo al rilascio di ossigeno (fotodecomposizione dell'acqua) e alla riduzione della CO 2 durante la fotosintesi. Il manganese aiuta ad aumentare il contenuto di zuccheri e il loro deflusso dalle foglie. Gli ioni manganese attivano enzimi che catalizzano le reazioni del ciclo di Krebs (deidrogenasi dell'acido malico, acido citrico, decarbossilasi dell'acido ossalacetico, ecc.). A questo proposito è evidente la grande importanza del manganese per il processo respiratorio, soprattutto per la sua fase aerobica.

Il manganese è di grande importanza per il normale scambio di composti azotati. Il manganese partecipa al processo di riduzione dei nitrati ad ammoniaca. Questo processo passa attraverso fasi catalizzate da numerosi enzimi, di cui due (idrossilammina reduttasi e nitrito reduttasi) dipendono dal manganese, e quindi le piante carenti di manganese non possono utilizzare i nitrati come fonte di nutrimento azotato.

Il manganese attiva gli enzimi coinvolti nell'ossidazione del fitormone più importante: l'auxina.

Questo elemento svolge un ruolo specifico nel mantenimento della struttura dei cloroplasti. In assenza di manganese, la clorofilla viene rapidamente distrutta dalla luce.

Nonostante il contenuto significativo di manganese nel terreno, la maggior parte di esso è di difficile accesso per le piante, soprattutto in terreni con un valore di pH neutro.

Il manganese è responsabile dell'ossidazione del ferro nelle piante in composti non tossici. È un componente necessario della sintesi della vitamina C. Intensifica l'accumulo di zucchero nelle radici delle barbabietole da zucchero e delle proteine ​​nei raccolti di cereali. Responsabile del processo di assorbimento dell'azoto. È un attivatore della fotosintesi dopo il congelamento delle piante.

Un sintomo di una malattia causata da carenza di manganese è principalmente la comparsa di macchie clorotiche tra le nervature delle foglie. Le erbe sviluppano strisce allungate di tessuto clorotico grigio, quindi appare una zona stretta di turgore indebolito, a seguito della quale la lama fogliare pende. Con una grave carenza di manganese, questi sintomi si estendono allo stelo. Le foglie malate diventano marroni e muoiono man mano che la malattia si sviluppa.

La malattia dei punti grigi è diffusa nei terreni ricchi di humus che hanno una reazione alcalina. I cereali sono suscettibili a questa malattia, in particolare avena, grano, segale e mais.

Nelle piante con nervature reticolate, con carenza di manganese, compaiono macchie clorotiche sparse su tutta la foglia, per lo più su foglie inferiori che su quelli superiori.

Nelle barbabietole, la carenza di manganese provoca una malattia nota come ittero maculato. Sulle foglie compaiono aree clorotiche gialle, quindi i bordi delle foglie si arricciano verso l'alto.

Nei piselli carenti di manganese si sviluppa la macchia dei semi. Questa malattia si esprime nella comparsa di macchie marroni e nere sui semi di pisello o anche in cavità sulle superfici interne dei cotiledoni.

La clorosi si sviluppa anche con un contenuto di manganese molto elevato; in questo caso il manganese ossida il ferro in una forma di ossido insolubile e la clorosi si sviluppa per mancanza di ferro. L'eccesso di ferro provoca sintomi di carenza di manganese. I rapporti più favorevoli di ferro e manganese per una crescita migliore piante e salute generale 2:1.

Colture sensibili alla carenza di manganese: cereali (grano, orzo, avena), mais, piselli, soia, patate, barbabietole da zucchero, ciliegie, agrumi.

Zinco

Il contenuto di zinco nelle parti fuori terra delle leguminose e dei cereali è di 15 - 60 mg per 1 kg di peso secco. Concentrazioni maggiori si osservano nelle foglie, negli organi riproduttivi e nei coni di crescita, le più alte nei semi. Lo zinco entra nella pianta sotto forma di catione Zn 2+, con un effetto multiforme sul metabolismo. È necessario per il funzionamento di numerosi enzimi glicolitici. Il ruolo dello zinco è importante anche nella formazione dell'aminoacido triptofano. Proprio per questo motivo lo zinco influenza la sintesi delle proteine, nonché del fitormone acido indolilacetico (auxina), il cui precursore è il triptofano. La fertilizzazione con zinco aiuta ad aumentare il contenuto di auxine nei tessuti e ne attiva la crescita. Lo zinco svolge un ruolo importante nel metabolismo del DNA e dell'RNA, nella sintesi proteica e nella divisione cellulare. È un attivatore enzimatico e previene l'invecchiamento precoce delle cellule. Aiuta ad aumentare la resistenza al calore, alla siccità e al gelo delle piante. Lo zinco è stato a lungo considerato uno stimolante e solo negli anni '30. nel secolo scorso fu stabilita la necessità incondizionata di questo elemento per tutte le piante superiori. La malattia da carenza di zinco è diffusa tra alberi da frutta. In caso di carenza di zinco, invece dei germogli normalmente allungati con foglie ben sviluppate, le piante malate formano in primavera una rosetta di foglie piccole, fitte e dure. In diversi frutti, la malattia è designata in modo diverso: malattia delle piccole foglie, malattia delle rosette, clorosi maculata, ittero. Lo zinco è coinvolto nei processi redox ed è associato alla trasformazione di composti contenenti un gruppo sulfidrilico. La mancanza di zinco provoca la soppressione dei processi del metabolismo dei carboidrati, poiché la carenza di zinco colpisce maggiormente le piante ricche di carboidrati. Inoltre, con carenza di zinco nelle piante, il metabolismo del fosforo viene interrotto: il fosforo si accumula nel sistema radicale, il suo trasporto verso gli organi in superficie viene ritardato, la conversione del fosforo in forme organiche rallenta - il contenuto di fosfati inorganici aumenta più volte, il diminuisce il contenuto di fosforo nella composizione di nucleotidi, lipidi e acidi nucleici. Inoltre, il tasso di divisione cellulare viene soppresso 2-3 volte, il che porta a cambiamenti morfologici nelle foglie, allungamento cellulare compromesso e differenziazione dei tessuti.

Colture particolarmente sensibili alla carenza di zinco: mais, soia, fagioli, luppolo, patate, lino, verdure verdi, uva, meli e peri, agrumi.

Molibdeno

Il contenuto di molibdeno più elevato è tipico dei legumi (0,5 - 20 mg per 1 kg di peso secco), i cereali contengono da 0,2 a 2,0 mg di molibdeno per 1 kg di peso secco. Entra nelle piante come anione MoO 4 2- e si concentra negli organi giovani e in crescita. È più abbondante nelle foglie che nelle radici e negli steli, e nelle foglie è concentrato principalmente nei cloroplasti.

Il molibdeno partecipa alla riduzione dei nitrati, essendo parte della nitrato reduttasi, ed è anche un componente del centro attivo della nitratosi nei batterioidi che fissano l'azoto atmosferico nei noduli delle leguminose.

Aiuta ad aumentare il contenuto di clorofilla, carboidrati, carotene, acido ascorbico e sostanze proteiche.

Il molibdeno fa parte di più di 20 enzimi, svolgendo non solo una funzione catalitica, ma anche strutturale.

In mancanza di Mo, si accumula nei tessuti un gran numero di i nitrati, i noduli sulle radici dei legumi non si sviluppano, la crescita delle piante è inibita e si osserva la deformazione delle lamine fogliari. Il molibdeno, come il ferro, è necessario per la biosintesi della legemoglobina (legemoglobina), una proteina trasportatrice di ossigeno nei noduli delle leguminose. Quando c'è una carenza, i noduli diventano gialli o grigi, ma il loro colore normale è rosso.

Con una mancanza di molibdeno, il contenuto di acido ascorbico diminuisce drasticamente e si osservano disturbi nel metabolismo del fosforo nelle piante.

Nelle piante carenti di molibdeno, compaiono macchie luminose sulle foglie, i germogli possono morire, i frutti e i tuberi si spezzano.

La crescita delle piante è inibita e, a causa della ridotta sintesi della clorofilla, le piante appaiono di colore verde chiaro. Questi segni sono simili a quelli della carenza di azoto.

Colture sensibili alla carenza di molibdeno: cereali, legumi, barbabietole da zucchero, pomodori, cavoli, erba medica.

Altri oligoelementi

Incluso tipi diversi Nelle piante sono stati trovati più di 60 elementi, tra i quali, oltre a quelli sopra menzionati, alcuni autori considerano essenziali anche sodio, silicio, cloro, cobalto, rame e alluminio.

Trovato in una pianta silicio impregna le pareti cellulari e le rende dure e resistenti ai danni degli insetti e protegge le cellule dalle infezioni fungine. Il silicio è necessario anche per la crescita delle diatomee.

Cloro considerato uno stimolatore dell’attività enzimatica. Il cloro è importante per le piante verdi fotosintetiche. Esistono informazioni sull'effetto del cloro sul metabolismo dell'azoto. Concentrandosi nella pianta in vacuoli, i cloruri possono svolgere una funzione osmoregolatrice. La carenza di cloro è rara e si osserva solo su terreni molto alcalini.

Azione alluminio visto come un catalizzatore. Inoltre, con un accumulo eccessivo di alluminio nella pianta, il colore dei fiori cambia. Ad esempio, l'accumulo di alluminio in una pianta di ortensia trasforma normalmente i fiori rossi o bianchi in blu o viola.

Sodio si accumula nelle piante in quantità significative, ma non svolge un ruolo significativo nella loro vita, poiché può essere completamente escluso soluzione nutritiva. Tuttavia, per le alofite, piante in zone saline, la presenza di sodio favorisce la crescita.

Contenuto cobalto la media è 0,00002%. Il cobalto è particolarmente necessario per le leguminose, poiché è coinvolto nella fissazione dell'azoto atmosferico. Il cobalto fa parte della cobalamina (vitamina B12 e suoi derivati), che viene sintetizzata dai batteri nei noduli piante leguminose, così come nella composizione degli enzimi negli organismi che fissano l'azoto coinvolti nella sintesi della metionina, del DNA e nella divisione cellulare batterica. Con carenza di cobalto, la sintesi della legemoglobina è soppressa, la sintesi proteica è ridotta e la dimensione dei batterioidi è ridotta. Ciò parla a favore della necessità di cobalto. È stata stabilita la necessità di cobalto per le piante superiori che non sono in grado di fissare l'azoto. Viene mostrata l'influenza del cobalto sul funzionamento dell'apparato fotosintetico, sulla sintesi proteica e sulla sua connessione con il metabolismo dell'auxina. La difficoltà nel decidere se il cobalto sia necessario per tutte le piante è che il suo fabbisogno è estremamente ridotto.

Rame attiva la formazione di proteine ​​e vitamine del gruppo B. Come lo zinco, attiva l'enzima e previene l'invecchiamento precoce delle cellule vegetali. Partecipa al metabolismo delle proteine ​​e dei carboidrati nella pianta. Aumenta significativamente l'immunità della pianta alle malattie fungine e batteriche. Questo elemento è molto scarso nei terreni sabbiosi e torbosi. La carenza di rame si manifesta con un persistente avvizzimento delle foglie superiori, anche con un buon apporto di umidità, fino alla caduta. I bordi delle foglie giovani muoiono, seguiti da clorosi e arricciamento; Il rilascio dei granuli di polline rallenta, con conseguente riduzione dell'impollinazione delle piante. C'è una diminuzione significativa della resa del raccolto (se non ci sono segni visivi di carenza di microelementi); l'allettamento può verificarsi nelle colture di cereali; le colture da frutto potrebbero presentare rami e corone cadenti.



FERRO
Il ferro ricopre un ruolo di primo piano tra tutti i metalli pesanti contenuti nelle piante.
Ciò è dimostrato dal fatto che è contenuto nei tessuti vegetali in quantità
proprietà più significative rispetto ad altri metalli. Quindi lo è il contenuto di ferro nelle foglie
indica i centesimi di percentuale, seguito da manganese, viene espressa la concentrazione di zinco
già in millesimi e il contenuto di rame non supera i diecimillesimi di punto percentuale.
I composti organici, che includono il ferro, sono necessari in biochimica
processi chimici che avvengono durante la respirazione e la fotosintesi. Questo è spiegato molto
elevato grado delle loro proprietà catalitiche. Composti inorganici anche il ferro
capace di catalizzare molte reazioni biochimiche e in combinazione con sostanze organiche
Con queste sostanze le proprietà catalitiche del ferro aumentano molte volte.
L'effetto catalitico del ferro è associato alla sua capacità di modificarne il grado
ossidazione. L'atomo di ferro si ossida e si riduce quindi con relativa facilità
I composti del ferro sono trasportatori di elettroni nei processi biochimici. IN
La base delle reazioni che si verificano durante la respirazione delle piante è il processo di trasferimento di energia elettrica.
nuovo Questo processo è effettuato da enzimi - deidrogenesi e citocromi, co-
tenendo il ferro.
Il ferro ha una funzione speciale: la sua partecipazione indispensabile alla biosintesi del cloro
rofilla. Pertanto, qualsiasi motivo che limiti la disponibilità di ferro per le piante
porta a gravi malattie, in particolare alla clorosi.
Quando la fotosintesi e la respirazione sono compromesse e indebolite per insufficienza
formazione di sostanze organiche di cui è costituito l'organismo vegetale e carenza
riserve organiche, si verifica un disordine metabolico generale. Pertanto, quando
La carenza acuta di ferro porta inevitabilmente alla morte delle piante. Su alberi e cespugli
intaccature, il colore verde delle foglie apicali scompare completamente, diventano quasi
bianchi e gradualmente si seccano.
MANGANESE
Il ruolo del manganese nel metabolismo vegetale è simile alle funzioni del magnesio e del ferro.
dietro. Il manganese attiva numerosi enzimi, soprattutto durante la fosforilazione.
Poiché il manganese attiva gli enzimi nella pianta, la sua carenza influisce
molti processi metabolici, in particolare la sintesi di carboidrati e proteine.
Segni di carenza di manganese nelle piante si osservano più spesso nei carbonati
ny, altamente calcarei, così come su alcuni terreni torbosi e altri a pH
superiore a 6,5.
La carenza di manganese si nota prima sulle foglie giovani
colore verde chiaro o scolorimento (clorosi). A differenza del ghiandolare
clorosi nelle monocotiledoni, nella parte inferiore della lamina fogliare compaiono foglie di colore grigio, grigio-verde.
Macchie magre o marroni, che si fondono gradualmente, spesso con un bordo più scuro.
I segni di carenza di manganese nelle dicotiledoni sono gli stessi della carenza di ferro,
solo che le venature verdi solitamente non risaltano così nettamente sui tessuti ingialliti. Tranne
Inoltre, le macchie necrotiche marroni compaiono molto rapidamente. Le foglie muoiono anche se...
più velocemente che in caso di carenza di ferro.
La carenza di manganese nelle piante peggiora alle basse temperature e
alta umidità. Apparentemente, a questo proposito, i cereali invernali sono i più sensibili ad esso
carenza all'inizio della primavera.
Il manganese è coinvolto non solo nella fotosintesi, ma anche nella sintesi della vitamina C. In caso contrario
In presenza di manganese diminuisce la sintesi delle sostanze organiche, il contenuto di
clorofilla nelle piante, che sviluppano clorosi.
I sintomi della carenza di manganese nelle piante compaiono più spesso su
carbonatici, torbosi e altri terreni con alto contenuto di sostanza organica
società. La mancanza di manganese nelle piante si manifesta nell'aspetto dei piccoli
macchie clorotiche situate tra le vene, che rimangono verdi. U
Nei cereali, le macchie clorotiche sembrano strisce allungate e nelle barbabietole si trovano
compaiono in piccole macchie sulla lamina fogliare. Con la fame di manganese c'è
anche scarso sviluppo dell'apparato radicale delle piante. Le culture più sensibili
Esempi di carenza di manganese includono barbabietola da zucchero, barbabietola da foraggio, barbabietola da tavola, avena,
pioppo, melo, ciliegio e lampone. Nelle colture frutticole, insieme alla malattia clorotica,
Con la perdita delle foglie si nota un fogliame debole degli alberi, prima del solito
foglie che cadono e con grave carenza di manganese - essiccazione e morte della ver-
rami di hushek.
Il ruolo fisiologico del manganese nelle piante è associato, prima di tutto, alla sua partecipazione
sty nei processi redox che avvengono in una cellula vivente, esso
fa parte di numerosi sistemi enzimatici e prende parte alla fotosintesi, alla respirazione, al carbonio
metabolismo dell'acqua e delle proteine, ecc.
Lo studio sull'efficacia dei fertilizzanti al manganese su vari terreni in Ucraina ha dimostrato
ha affermato che la resa delle barbabietole da zucchero e il contenuto di zucchero in esse contenute erano più elevati rispetto al loro background
Allo stesso tempo, anche il raccolto di grano è stato maggiore.

ZINCO
Tutto piante coltivate in relazione allo zinco si dividono in 3 gruppi:
- molto sensibili (mais, lino, luppolo, uva, frutta);
- moderatamente sensibili (soia, fagioli, legumi da foraggio, piselli, barbabietole da zucchero,
girasoli, trifoglio, cipolle, patate, cavoli, cetrioli, frutti di bosco);
- debolmente sensibili (avena, frumento, orzo, segale, carote, riso, erba medica).
Una carenza di zinco per le piante si osserva più spesso su terreni sabbiosi e carbonici.
terreni nativi. .Poco zinco disponibile nelle torbiere, così come in alcune zone a basso
terreni fertili. La carenza di zinco ha il maggiore effetto sulla formazione dello sperma.
myan che sullo sviluppo organi vegetativi. Sintomi di carenza di zinco
roko si trovano in varie colture frutticole (mele, ciliegie, prugne giapponesi,
noci, noci pecan, albicocche, avocado, limone, uva). Soffrono soprattutto di carenza di zinco
come colture di agrumi.
Il ruolo fisiologico dello zinco nelle piante è molto vario. Provoca dolore
influenza significativa sui processi redox, la cui velocità al suo
la carenza si riduce notevolmente. La carenza di zinco porta all’interruzione del pre-
rotazione degli idrocarburi. È stato accertato che con una carenza di zinco nelle foglie e nelle radici,
stuoia, agrumi e altre colture, composti fenolici, fitoste-
panini o lecitine, il contenuto di amido diminuisce. .
Lo zinco fa parte di vari enzimi: anidrasi carbonica, trioso fosfato de-
idrogenasi, perossidasi, ossidasi, polifenolossidasi, ecc.
È stato riscontrato che grandi dosi di fosforo e azoto aumentano i segni di carenza.
accuratezza dello zinco nelle piante e che i fertilizzanti di zinco sono particolarmente necessari durante l'introduzione
ricerca di alte dosi di fosforo.
L'importanza dello zinco per la crescita delle piante è strettamente correlata alla sua partecipazione al metabolismo dell'azoto.
Me. La carenza di zinco porta ad un significativo accumulo di composti azotati solubili
composti: ammine e amminoacidi, che interrompono la sintesi proteica. Molti studi
hanno confermato che il contenuto proteico nelle piante con carenza di zinco diminuisce.
Sotto l'influenza dello zinco, la sintesi di saccarosio, amido e il contenuto totale di
carboidrati e proteine. L'uso di fertilizzanti a base di zinco ne aumenta il contenuto
riduzione dell'acido ascorbico, della sostanza secca e della clorofilla. Aumentano i fertilizzanti a base di zinco
determinare la resistenza alla siccità, al caldo e al freddo delle piante.
Studi agrochimici hanno stabilito la necessità di zinco per grandi quantità
numero di specie di piante superiori. Il suo ruolo fisiologico nelle piante è multi-
terzo. Lo zinco svolge un ruolo importante nei processi redox,
presente nel corpo vegetale, è parte integrante degli enzimi,
partecipa direttamente alla sintesi della clorofilla, influenza il metabolismo dei carboidrati nel
tenia e favorisce la sintesi delle vitamine.
Con carenza di zinco, le piante sviluppano macchie clorotiche sui loro volti.
foglie che virano al verde pallido e, in alcune piante, quasi bianche. U
Meli, peri e noci con carenza di zinco sviluppano la cosiddetta rosetta
una malattia espressa nella formazione di piccole foglie all'estremità dei rami che si diffondono
sono posti sotto forma di rosetta. Durante la carenza di zinco, i boccioli dei frutti diventano
ce ne Poco. La resa delle pomacee diminuisce drasticamente. Le ciliegie dolci sono ancora più sensibili
carenza di zinco rispetto a mela e pera. Si sono manifestati segni di carenza di zinco nelle ciliegie
Ciò provoca la comparsa di foglie piccole, strette e deformate. Apparve per la prima volta la clorosi
appare sui bordi delle foglie e si diffonde gradualmente fino alla nervatura centrale della foglia. A
Quando la malattia si sviluppa fortemente, l'intera foglia diventa gialla o bianca.
Tra le colture in pieno campo, la carenza di zinco si manifesta più spesso nel mais
stratagemma sotto forma di formazione di un germoglio bianco o sbiancamento della sommità. Indice di zinco
la fame nelle leguminose (fagioli, soia) è la presenza di clorosi sulle foglie, talvolta asimmetriche
sviluppo metrico della lamina fogliare. La carenza di zinco per le piante è più frequente
osservato su sabbia e terreni franco-sabbiosi con basso contenuto, così come
carbonatici e vecchi terreni arabili.
L'uso di fertilizzanti allo zinco aumenta la resa di tutti i campi, ortaggi e
colture di frutta. Allo stesso tempo si riduce l'infestazione delle piante da parte dei funghi
malattie, il contenuto di zucchero della frutta e colture di bacche.
BOR
Il boro è necessario per lo sviluppo del meristema. Segni caratteristici della carenza di boro
sono la morte dei punti di crescita, dei germogli e delle radici, i disturbi nella formazione e nello sviluppo
tia degli organi riproduttivi, distruzione del tessuto vascolare, ecc. La carenza di boro è molto grave
spesso causa la distruzione dei giovani tessuti in crescita.
Sotto l'influenza del boro, la sintesi e il movimento dei carboidrati, in particolare dello zucchero, migliorano.
charose, dalle foglie agli organi fruttiferi e alle radici. È noto che le razze monocotiledoni
Le tenie sono meno esigenti in termini di boro rispetto alle dicotiledoni.
Esistono prove in letteratura che il boro migliora il movimento di crescita
sostanze e acido ascorbico dalle foglie agli organi fruttiferi. L'ho deciso
i fiori sono i più ricchi di boro rispetto ad altre parti delle piante. Lui gioca
ruolo significativo nei processi di fecondazione. Se è escluso dalla dieta
ambiente, il polline delle piante germina male o addirittura non germina affatto. In questi casi, entrando
il boro favorisce una migliore germinazione del polline, elimina la caduta delle ovaie e la migliora
promuove lo sviluppo degli organi riproduttivi.
Il boro svolge un ruolo importante nella divisione cellulare e nella sintesi proteica ed è essenziale
un componente importante della membrana cellulare. Il boro svolge una funzione estremamente importante
nel metabolismo dei carboidrati. La sua carenza nel mezzo nutritivo provoca l'accumulo di zucchero
fossato nelle foglie delle piante. Questo fenomeno si osserva nei soggetti più sensibili al boro
fertilizzanti delle colture. Il boro promuove e utilizzare meglio calcio nei processi
metabolismo nelle piante. Pertanto, in mancanza di boro, le piante non possono normalizzarsi
Non è opportuno utilizzare il calcio, anche se quest'ultimo è presente nel terreno in quantità sufficienti.
onore. È stato stabilito che la quantità di assorbimento e accumulo di boro da parte delle piante invecchia
si sciolgono quando il potassio nel terreno aumenta.
Con una mancanza di boro nel mezzo nutritivo, una violazione dell'anatomia
struttura delle piante, ad esempio, scarso sviluppo dello xilema, frammentazione del flosis
siamo il parenchima principale e la degenerazione del cambio. Il sistema radicale si sviluppa male,
poiché il boro gioca un ruolo significativo nel suo sviluppo.
La mancanza di boro non porta solo a una diminuzione dei rendimenti agricoli
raccolti, ma anche ad un deterioramento della sua qualità. Va notato che il boro è necessario per le piante
niyam durante tutta la stagione di crescita. Esclusione del boro dal mezzo nutritivo in
qualsiasi fase della crescita della pianta porta alla sua malattia.
Segni esterni la carenza di boro varia a seconda del tipo di pianta
Tuttavia, possiamo citare una serie di segni generali caratteristici della maggior parte
proprietà delle piante superiori. In questo caso, la crescita della radice e dello stelo si arresta,
poi appare la clorosi del punto apicale di crescita, e più tardi, con grave carenza di boro,
segue la sua completa morte. Dalle ascelle delle foglie si sviluppano germogli laterali,
L'ombra cespuglia vigorosamente, ma presto anche i germogli appena formati si fermarono.
crescita e si ripetono tutti i sintomi della malattia del fusto principale. Particolarmente
gli organi riproduttivi delle piante soffrono molto per la mancanza di boro, mentre
Una pianta può non formare affatto fiori, oppure formarne pochissimi.
Ecco, il fiore sterile è segnato dalla caduta degli ovari.
A questo proposito, l'uso di fertilizzanti contenenti boro e una migliore fornitura
delle piante questo elemento contribuisce non solo ad un aumento della resa, ma anche ad un significativo
miglioramento significativo della qualità del prodotto. Una migliore nutrizione del boro porta ad un aumento
riducendo il contenuto di zucchero delle barbabietole da zucchero, aumentando il contenuto di vitamina C e zuccheri
nelle colture di frutta e bacche, pomodori, ecc.
I più sensibili ai fertilizzanti al boro sono le barbabietole da zucchero e da foraggio, l'erba medica e
ver (colture da seme), colture orticole, lino, girasole, canapa, olio essenziale-
cereali e colture.
RAME
Colture diverse hanno sensibilità diverse
alla carenza di rame. Le piante possono essere disposte nel seguente ordine decrescente
reattività al rame: grano, orzo, avena, lino, mais, carote, barbabietole, cipolle, spinaci
nat, erba medica e cavolo bianco. Le patate sono caratterizzate da una reattività media,
pomodoro, trifoglio rosso, fagioli, soia. Caratteristiche varietali piante all'interno di uno
ed anche le specie hanno grande importanza ed influiscono notevolmente sul grado di manifestazione
sintomi di carenza di rame. .
La carenza di rame spesso coincide con la carenza di zinco e su terreni sabbiosi
anche con carenza di magnesio. Applicazione di dosi elevate fertilizzanti azotati migliora
il fabbisogno di rame delle piante e contribuisce all'esacerbazione dei sintomi di carenza di rame
ness.
Nonostante il fatto che numerosi altri macro e microelementi abbiano un grande valore
influenza sulla velocità dei processi redox, l'effetto del rame in questi
La reazione è specifica e non può essere sostituita da nessun'altra
elemento. Sotto l'influenza del rame, sia l'attività della perossisilasi aumenta che quella diminuisce
diminuzione dell'attività dei centri sintetici e porta all'accumulo di carboidrati solubili,
amminoacidi e altri prodotti di degradazione di sostanze organiche complesse. Il rame lo è
parte integrante di una serie di importanti enzimi ossidativi - polifenolo ossidasi, ac-
corbinato ossidasi, lattasi, deidrogenasi, ecc. Tutti questi enzimi svolgono
Provocano reazioni di ossidazione trasferendo elettroni dal substrato all'ossigeno molecolare,
che è un accettore di elettroni. In connessione con questa funzione, la valenza del rame in
Le reazioni redox cambiano da bivalenti a monovalenti
stato del nastro e viceversa.
Il rame svolge un ruolo importante nei processi di fotosintesi. Sotto l'influenza del rame, è aumentato
Vengono influenzate sia l'attività della parossidasi che la sintesi di proteine, carboidrati e grassi. Quando non lo fa
Nell'abbondanza, la distruzione della clorofilla avviene molto più velocemente che in condizioni normali.
Ad un certo livello di nutrizione delle piante con rame, si osserva una diminuzione dell'attività sintetica
processi, che portano all'accumulo di carboidrati solubili, aminoacidi e altri pro-
prodotti di decomposizione di sostanze organiche complesse.
Quando alimentato con azoto ammoniacale, la mancanza di rame ritarda l'incorporazione dell'azoto
proteine, peptoni e peptidi già nelle prime ore dopo l'applicazione della concimazione azotata. Questo
indica il ruolo particolarmente importante del rame nell'utilizzo dell'azoto ammoniacale.
Una caratteristica dell'azione del rame è che questo oligoelemento
aumenta la resistenza delle piante alle malattie fungine e batteriche. Rame
riduce le malattie dei raccolti di grano vari tipi oscenità, aumenta la resistenza
suscettibilità delle piante alla macchia marrone, ecc. .
I segni di carenza di rame compaiono più spesso nei torbidi e
terreni sabbiosi acidi. Sintomi di malattie delle piante dovute alla mancanza di rame nel terreno
Nei cereali si manifestano nello sbiancamento e nel disseccamento delle punte della lamina fogliare. A
grave carenza di rame, le piante iniziano a cespugliare intensamente, ma successivamente
non si verifica alcuna perdita e l'intero stelo si secca gradualmente.
Le colture frutticole con carenza di rame sviluppano la cosiddetta malattia da secco.
stecca o esantema. Allo stesso tempo, sulle lame fogliari di prugne e albicocche in mezzo
le vene sviluppano una distinta clorosi.
Nei pomodori con carenza di rame, si osserva un rallentamento della crescita dei germogli, debole
sviluppo delle radici, aspetto del colore verde-bluastro scuro delle foglie e loro arricciatura
zione, mancanza di formazione di fiori.
Tutte le malattie delle colture agricole di cui sopra quando applicate
i fertilizzanti contenenti rame vengono completamente eliminati e la produttività delle piante aumenta notevolmente
.
MOLIBDENO
Attualmente, il molibdeno, in termini di importanza pratica, è uno dei
primi posti tra gli altri microelementi, poiché questo elemento si è rivelato molto importante
fattore determinante nella risoluzione di due problemi cardinali dell’agricoltura moderna:
fornitura: fornire alle piante azoto e agli animali da fattoria proteine.
La necessità del molibdeno per la crescita delle piante è ormai stata stabilita.
affatto. In mancanza di molibdeno, grandi quantità si accumulano nei tessuti vegetali.
nitrati e il normale metabolismo dell'azoto viene interrotto.
Il molibdeno è coinvolto nel metabolismo degli idrocarburi, nello scambio di fertilizzanti fosfatici,
nella sintesi delle vitamine e della clorofilla, influenza l'intensità del redox
reazioni del corpo. Dopo aver trattato i semi con molibdeno, il contenuto delle foglie aumenta
riduzione della clorofilla, del carotene, del fosforo e dell'azoto.
È stato stabilito che il molibdeno fa parte dell'enzima nitrato reduttasi,
effettuare la riduzione dei nitrati nelle piante. L'attività di questo enzima dipende
sul livello di apporto di molibdeno alle piante, nonché sulle forme di azoto utilizzate
per la loro alimentazione. Con una mancanza di molibdeno nel mezzo nutritivo, l'attività di
attività della nitrato reduttasi.
L'introduzione del molibdeno separatamente e insieme al boro in varie fasi della crescita del
Roja ha migliorato l'attività dell'ascorbato ossidasi, della polifenolo ossidasi e della parossidasi.
L'effetto maggiore sull'attività dell'ascorbato ossidasi e della polifenolo ossidasi è
chiama molibdeno e l'attività della parossidasi è il boro sullo sfondo del molibdeno.
La nitrato reduttasi con la partecipazione del molibdeno catalizza la riduzione dei nitrati
e nitriti, e la nitrito reduttasi, anche con la partecipazione del molibdeno, riduce i nitrati
all'ammoniaca. Ciò spiega l’effetto positivo del molibdeno sull’aumento della so-
trattenere le proteine ​​nelle piante.
Sotto l'influenza del molibdeno nelle piante, aumenta anche il contenuto di carboidrati.
additivi, carotene e acido ascorbico, aumenta il contenuto di sostanze proteiche.
L'esposizione al molibdeno nelle piante aumenta il contenuto di clorofilla e aumenta
L'intensità della fotosintesi diminuisce.
Una carenza di molibdeno porta a profondi disordini metabolici nelle razze.
ombre. I sintomi della carenza di molibdeno sono preceduti principalmente da
cambiamenti nel metabolismo dell'azoto nelle piante. Se manca molibdeno il processo viene inibito
riduzione biologica dei nitrati, rallenta la sintesi di ammidi, aminoacidi e proteine.
Tutto ciò porta non solo a una diminuzione della resa, ma anche a un forte deterioramento della sua qualità.
.
L'importanza del molibdeno nella vita vegetale è piuttosto varia. Si attiva
favorisce i processi di fissazione dell'azoto atmosferico da parte dei batteri nodulari
sintesi e metabolismo delle sostanze proteiche nelle piante. Più sensibile alla carenza
molibdeno colture come soia, legumi, trifoglio, piante perenni
erbe aromatiche. La necessità delle piante di fertilizzanti al molibdeno solitamente aumenta in condizioni acide.
terreni con pH inferiore a 5,2.
Il ruolo fisiologico del molibdeno è associato alla fissazione dell'azoto atmosferico, ri-
produzione di azoto nitrico nelle piante, partecipazione al processo redox
processi, nel metabolismo dei carboidrati, nella sintesi della clorofilla e delle vitamine.
La carenza di molibdeno nelle piante si manifesta nel colore verde chiaro delle foglie.
steli, mentre le foglie stesse si restringono, i loro bordi si arricciano verso l'interno e
le schiume si spengono, compaiono chiazze, le vene delle foglie rimangono verde chiaro. Non-
l'abbondanza di molibdeno si esprime innanzitutto nell'aspetto di un colore giallo-verde del
steli, che è una conseguenza dell'indebolimento della fissazione dell'azoto atmosferico, steli e
Le teste delle piante diventano bruno-rossastre.
I risultati degli esperimenti sullo studio dei fertilizzanti al molibdeno hanno dimostrato che quando loro
l'applicazione aumenta la resa delle colture agricole e la sua qualità, ma soprattutto
Il suo ruolo nell’intensificazione della fissazione simbiotica dell’azoto da parte delle colture di leguminose è particolarmente importante.
tour e migliorare la nutrizione azotata delle colture successive.
COBALTO
Il cobalto è necessario per migliorare l'attività di fissazione dell'azoto dei batteri nodulari.
terium Fa parte della vitamina B12, che è presente nei noduli, ha a
un effetto positivo significativo sull'attività dell'enzima idrogenasi, nonché un aumento
controlla l'attività della nitrato reduttasi nei noduli delle leguminose.
Questo microelemento influenza l'accumulo di zuccheri e grassi nelle piante. Cobalto
ha un effetto benefico sul processo di sintesi della clorofilla nelle foglie delle piante, riduce
la sua disintegrazione nell'oscurità aumenta l'intensità della respirazione, il contenuto di acido ascorbico
acidi nelle piante. Di conseguenza alimentazione fogliare cobalto nelle foglie della pianta
Ciò aumenta il contenuto totale di acidi nucleici. Il cobalto ha un aspetto notevole
effetto positivo sull'attività dell'enzima idrogenasi e aumenta anche l'attività
attività della nitrato reduttasi nei noduli di leguminose. L'effetto positivo è stato dimostrato
l'effetto del cobalto su pomodori, piselli, grano saraceno, orzo, avena e altre colture. .
Il cobalto prende parte attiva nelle reazioni di ossidazione e riduzione,
stimola il ciclo di Krebs e ha un effetto positivo sulla respirazione e sull'energia
metabolismo chimico e biosintesi proteica degli acidi nucleici. Grazie alla sua posizione
effetto significativo sul metabolismo, sulla sintesi proteica, sull'assorbimento dei carboidrati, ecc. egli è
è un potente stimolante della crescita.
L'effetto positivo del cobalto sulle colture agricole è
consiste nel migliorare la fissazione dell'azoto da parte delle leguminose, aumentando il contenuto di clorofilla nelle foglie
cibo e vitamina B12 nei noduli. .
L'uso del cobalto sotto forma di fertilizzanti per le colture in pieno campo ha aumentato la resa
barbabietole da zucchero, cereali e lino. Quando si concima l'uva con il cobalto,
La raccolta delle sue bacche, il loro contenuto di zucchero e l'acidità sono diminuiti.
La tabella 1 mostra le caratteristiche generalizzate dell'influenza dei microelementi su
funzioni delle piante, il loro comportamento nel terreno sottostante condizioni diverse, sintomi della loro carenza
citazione e le sue conseguenze.
La panoramica fornita sul ruolo fisiologico dei microelementi nelle piante superiori
indica che la carenza di quasi ciascuno di essi porta alla manifestazione della clorosi nelle piante in varia misura.
Su terreni salini l'utilizzo di microelementi ne favorisce l'assorbimento
diminuisce i nutrienti dal terreno e riduce l'assorbimento del cloro, aumenta il
accumulo di zuccheri e acido ascorbico, si nota un leggero aumento del contenuto
diminuisce la clorofilla e aumenta la produttività della fotosintesi. Inoltre, è necessario
notare le proprietà fungicide dei microelementi, la soppressione delle malattie fungine
durante la lavorazione dei semi e quando li applicano alle piante vegetative.

Le funzioni di ciascun macro e microelemento nelle piante sono strettamente specifiche; nessun elemento può essere sostituito da un altro. Una carenza di qualsiasi macro e microelemento porta all'interruzione del metabolismo e dei processi fisiologici nelle piante, al deterioramento della loro crescita e sviluppo, alla riduzione della resa e della sua qualità. Con una carenza acuta di nutrienti, le piante sviluppano segni caratteristici di fame.

Azoto fa parte di aminoacidi, ammidi, proteine, enzimi, acidi nucleici, clorofilla, alcaloidi, fosfatidi, la maggior parte delle vitamine e altri composti organici azotati che svolgono un ruolo importante nei processi metabolici della pianta.

IN condizioni naturali La nutrizione delle piante con azoto avviene attraverso il loro consumo ione nitrato E catione ammonio, situato nella soluzione del suolo e nello stato scambiato assorbito dai colloidi del suolo. Le forme minerali di azoto che entrano nelle piante subiscono un complesso ciclo di trasformazioni, venendo infine incluse nella composizione dei composti organici: aminoacidi, ammidi e, infine, proteine.

L'azoto nitrato può accumularsi in quantità significative nelle piante senza causare loro danni. Tuttavia, il contenuto di nitrati nei mangimi, nelle verdure e in altri prodotti vegetali oltre un certo limite ha un effetto dannoso sul corpo degli animali e degli esseri umani che consumano tali prodotti.

Con una quantità sufficiente di carboidrati, l'azoto ammoniacale, che entra nelle piante dal suolo e si forma durante la riduzione dei nitrati, si unisce ai chetoacidi organici - prodotti dell'ossidazione incompleta dei carboidrati (ossalacetico, chetoglutarico o fumarico), formando amminoacidi primari (aspartico e glutammico). Questo processo si chiama amminazione diretta ed è il modo principale in cui si formano gli amminoacidi.

Tutti gli altri aminoacidi che compongono la proteina (più di 20) vengono sintetizzati transaminazione degli acidi aspartico e glutammico. Nel processo di transaminazione, sotto l'azione degli enzimi, i gruppi amminici di questi e altri amminoacidi vengono trasferiti ad altri chetoacidi. La transaminazione è di grande importanza per sintesi proteica, e anche per deaminazione degli amminoacidi– scissione di un gruppo amminico da un amminoacido, con conseguente formazione di ammoniaca e chetoacido. Quest'ultimo viene utilizzato dalle piante per trasformarlo in carboidrati, grassi e altre sostanze, e l'ammoniaca è nuovamente coinvolta nella sintesi degli aminoacidi.

Svolgono un ruolo importante nel metabolismo dell'azoto ammidi – asparagina E glutammina, che si formano aggiungendo un'altra molecola di ammoniaca agli acidi aspartico e glutammico. Come risultato della formazione di ammidi, l'ammoniaca viene disinfettata, che si accumula con abbondante nutrimento di ammoniaca e mancanza di carboidrati nelle piante.

Durante la crescita e lo sviluppo delle piante, viene costantemente sintetizzato un numero enorme di proteine ​​diverse. Per sintesi proteica, come altri composti organici complessi, richiede grandi quantità di energia. Le principali fonti di energia nelle piante sono la fotosintesi e la respirazione (fosforilazione ossidativa), esiste quindi una stretta relazione tra la sintesi proteica e l'intensità della respirazione e della fotosintesi.

Insieme alla sintesi nelle piante, degradazione delle proteine in aminoacidi con eliminazione dell'ammoniaca sotto l'azione di enzimi proteolitici. Negli organi e nelle piante giovani in crescita, la sintesi proteica supera la degradazione; man mano che invecchiano, i processi di degradazione diventano più attivi e cominciano a prevalere sulla sintesi.

Pertanto, il complesso ciclo di sintesi delle sostanze organiche azotate nelle piante inizia con l'ammoniaca e la loro decomposizione termina con la sua formazione. D. N. Pryanishnikov ha affermato che "... l'ammoniaca è l'alfa e l'omega nel metabolismo delle sostanze azotate nelle piante".

Le condizioni di nutrizione dell'azoto influenzano notevolmente la crescita e lo sviluppo delle piante. Con una mancanza di azoto la loro crescita si deteriora bruscamente. La mancanza di azoto ha un effetto particolarmente forte sullo sviluppo delle foglie: sono piccole, di colore verde chiaro, ingialliscono prematuramente e con carenza di azoto acuta e prolungata muoiono, gli steli diventano sottili e si ramificano debolmente. Anche la formazione e lo sviluppo degli organi riproduttivi e del riempimento del grano si deteriorano.

Con la normale nutrizione azotata, aumenta la sintesi delle sostanze organiche azotate. Le piante formano foglie e steli potenti dal colore verde intenso, crescono e cespugliano bene e migliora la formazione e lo sviluppo degli organi riproduttivi. Il risultato è un notevole aumento della resa e del contenuto proteico. Tuttavia, un eccesso di nutrizione azotata unilaterale, soprattutto nella seconda metà della stagione di crescita, ritarda la maturazione delle piante; producono una grande massa vegetativa, ma pochi semi o tuberi e radici. Anche un'eccessiva nutrizione con azoto peggiora la qualità del prodotto. Nelle radici delle barbabietole da zucchero diminuisce la concentrazione di zuccheri e aumenta il contenuto di azoto non proteico, “dannoso” durante il processo di zuccheratura, nelle patate diminuisce il contenuto di amido e le quantità di nitrati pericolosi per l'uomo e gli animali accumularsi nelle verdure e nei mangimi.

Fosforoè uno di elementi essenziali nutrizione delle piante. Le piante lo consumano principalmente sotto forma di anioni H 2 PO 4 (o) dai sali acido fosforico (H 3 PO 4), nonché da sali di acidi polifosforici dopo la loro idrolisi.

Il fosforo che entra nelle piante è incluso in vari composti organici. Il fosforo è incluso acidi nucleici E nucleoproteine, che sono coinvolti nella costruzione del citoplasma e del nucleo delle cellule. È contenuto in fitina(sostanza di deposito del seme), che viene utilizzata come fonte di fosforo durante la germinazione, così come in fosfatidi, fosfati zuccherini, vitamine e molti enzimi.

Sono presenti in piccole quantità anche nei tessuti vegetali. fosfati inorganici, che svolgono un ruolo importante nella creazione di un sistema tampone di linfa cellulare e fungono da riserva di fosforo per la formazione di vari composti organofosforici.

In una cellula vegetale, il fosforo svolge un ruolo estremamente importante nel metabolismo energetico ed è coinvolto in molti processi di metabolismo, divisione e riproduzione. Il ruolo di questo elemento è particolarmente importante nel metabolismo dei carboidrati, nei processi di fotosintesi, respirazione e fermentazione.

Iniziano le più diverse trasformazioni dei carboidrati in una pianta aggiunta di acido fosforico alle molecole di carboidrati o sua eliminazione, cioè con il loro fosforilazione O defosforilazione. In questo caso, l’acido adenosina trifosforico (ATP) e altri composti del fosforo ricchi di energia svolgono un ruolo particolarmente importante.

L'ampio ruolo del fosforo nel metabolismo dei carboidrati determina l'effetto positivo dei fertilizzanti al fosforo sull'accumulo di zucchero nelle barbabietole da zucchero e in altre colture di radici, nell'amido nei tuberi di patata, ecc. Il fosforo svolge anche un ruolo importante nel metabolismo delle sostanze azotate nella pianta. La riduzione dell'azoto nitrico in ammoniaca, la formazione di amminoacidi, la loro deaminazione e transaminazione avvengono con la partecipazione del fosforo. Ciò determina la stretta relazione tra la nutrizione di azoto e fosforo delle piante. Con una mancanza di fosforo, la sintesi proteica viene interrotta e il suo contenuto nelle piante diminuisce.

Il fosforo si trova soprattutto negli organi riproduttivi e in crescita e in parti di piante, dove avviene un'intensa sintesi di materia organica. Dalle foglie più vecchie può spostarsi nelle zone di crescita ed essere riutilizzato, quindi i segni esterni della sua carenza compaiono nelle piante, principalmente sulle foglie più vecchie. In questo caso acquisiscono una caratteristica tinta rosso-viola o bluastra, a volte verde scuro (ad esempio nelle patate).

Le piante sono più sensibili alla carenza di fosforo in età molto precoce, quando il loro apparato radicale è poco sviluppato e ha una bassa capacità di assorbimento. Le conseguenze negative della carenza di fosforo durante questo periodo non possono essere corrette in futuro nemmeno con un'abbondante nutrizione di fosforo. Pertanto, fornire alle piante fosforo in una forma facilmente accessibile all’inizio della stagione di crescita, così come durante tutta la stagione, è estremamente importante per la crescita, lo sviluppo e la formazione delle colture. Ciò si ottiene combinando vari metodi di applicazione dei fertilizzanti: base, pre-semina e concimazione.

Potassio anche uno degli elementi principali della nutrizione minerale. Le funzioni fisiologiche del potassio nel corpo vegetale sono diverse. Ha un effetto positivo sullo stato fisico dei colloidi citoplasmatici, aumenta il loro contenuto di acqua, il rigonfiamento e la viscosità, creando normali condizioni metaboliche nelle fibre e aumentando la resistenza delle piante alla siccità.

Il potassio ha un effetto positivo sull'intensità della fotosintesi, sui processi ossidativi e sulla formazione acidi organici nella pianta, sui processi del metabolismo dei carboidrati e dell'azoto. Aumentando l'attività degli enzimi coinvolti nel metabolismo dei carboidrati, il potassio favorisce l'accumulo di amido nei tuberi di patata, di zucchero nelle barbabietole da zucchero e in altre piante; aumenta la resistenza delle piante alle malattie, ad esempio il pane ai cereali - a oidio e ruggine, verdure, patate e radici - per marcire gli agenti patogeni; nel lino aumenta la resa e la qualità delle fibre, nelle colture di grano aumenta la qualità della semina dei semi.

C'è molto più potassio nelle parti giovani e negli organi della pianta che in quelli vecchi, così come nei semi, nelle radici e nei tuberi. Per carenza di potassio nel mezzo nutritivo fluisce dagli organi e tessuti più vecchi agli organi giovani in crescita, dove viene riutilizzato (riutilizzato). In questo caso i bordi e le punte delle foglie (in primis quelle inferiori) diventano marroni, assumono un aspetto bruciato, e sulla lamina compaiono piccole macchie arrugginite. Con una mancanza di potassio, le cellule crescono in modo non uniforme, causando ondulazioni e arricciature a forma di cupola delle foglie. Le patate sviluppano anche un caratteristico rivestimento color bronzo sulle foglie.

La carenza di potassio è particolarmente comune quando si coltivano patate, radici, cavoli, insilati e erbe perenni, che è associato al loro elevato consumo di potassio. I cereali sono meno sensibili alla carenza di potassio. Tuttavia, con una carenza acuta di potassio, cespugliano male, gli internodi degli steli si accorciano e le foglie, soprattutto quelle inferiori, appassiscono anche con sufficiente umidità nel terreno.

Calcio necessario per la normale crescita degli organi fuori terra e delle radici delle piante. La necessità si manifesta anche nella fase di germinazione. Con una mancanza di calcio e una forte predominanza di cationi monovalenti (H +, Na +, K +) o cationi Mg 2+ nella soluzione del suolo, l'equilibrio fisiologico della soluzione viene interrotto. La crescita e lo sviluppo delle radici si fermano, si ispessiscono, non si formano peli radicali, le loro pareti cellulari diventano viscide, si scuriscono e perdono la capacità di assorbire i nutrienti. Una carenza di questo elemento ritarda la crescita delle foglie, su di esse compaiono macchie giallo chiaro, quindi le foglie ingialliscono e muoiono prematuramente. Il calcio, a differenza di azoto, fosforo e potassio, non può essere riutilizzato, quindi i segni di carenza di calcio compaiono principalmente sulle foglie giovani.

Il calcio migliora il metabolismo nelle piante, il movimento dei carboidrati, la trasformazione delle sostanze azotate, accelera la disgregazione delle proteine ​​di riserva dei semi durante la germinazione, svolge un ruolo importante nella costruzione delle normali membrane cellulari e nella creazione dell'equilibrio acido-base nelle piante.

Il calcio entra nelle piante durante l'intero periodo crescita attiva. In presenza di azoto nitrico nella soluzione, il suo ingresso nelle piante aumenta, mentre in presenza di azoto ammoniacale, a causa dell'antagonismo tra i cationi Ca 2+ e –, diminuisce.

Le piante variano notevolmente nel loro apporto di calcio. Con una resa di 20 - 30 q/ha di cereali, 200 - 300 q/ha di radici e 500 - 700 q/ha di cavoli, segale, frumento, orzo e avena si ottengono da 20 a 40 kg di CaO, piselli, veccia, fagioli, grano saraceno, lino – 40 – 60, patate, lupini, mais, barbabietole da zucchero – 60 – 120, trifoglio, erba medica – 120 – 250, cavoli – 300 – 500 kg.

Parti e organi diversi della pianta contengono quantità diverse di calcio: ce n'è molto di più nelle foglie e negli steli che nei semi. Pertanto, la maggior parte del calcio rimosso dal terreno attraverso il mangime e la lettiera finisce nel letame, cioè nel letame. ritorna nei campi.

Molto più calcio viene perso dal terreno a causa della lisciviazione. Le sue perdite stagionali dagli orizzonti del suolo arabile e subarabile in termini di CaO possono raggiungere 400–500 kg/ha. Tuttavia, a causa del fatto che nella repubblica vengono utilizzate dosi abbastanza elevate di fertilizzanti a base di calce per la calcinazione e una quantità significativa di calcio viene fornita con sostanze organiche e fertilizzanti al fosforo, in media nella repubblica 1 ettaro contiene fino a 600 kg di calcio.

Magnesio fa parte della molecola della clorofilla ed è direttamente coinvolto nella fotosintesi. È contenuto anche nelle sostanze pectiniche e nella fitina, che si accumula principalmente nei semi. Per carenza di magnesio il contenuto di clorofilla nelle parti verdi delle piante diminuisce, le foglie, soprattutto quelle inferiori, diventano maculate - “marmorizzate”, impallidiscono tra le venature, e lungo le venature rimane il colore verde (clorosi parziale). Quindi le foglie ingialliscono gradualmente, si arricciano ai bordi e cadono prematuramente. Lo sviluppo delle piante rallenta e la loro crescita si deteriora.

Il magnesio, come il fosforo, si trova principalmente nelle parti in crescita e nei semi. A differenza del calcio, è più mobile e può essere ridistribuito dalla pianta: dalle foglie vecchie a quelle giovani e, dopo la fioritura, dalle foglie ai semi. La carenza di magnesio ha un effetto maggiore sugli organi riproduttivi delle piante (semi, radici, tuberi) che su quelli vegetativi (paglia, cime). Questo elemento svolge un ruolo importante in vari processi vitali: partecipa al movimento del fosforo nelle piante e al metabolismo dei carboidrati e influenza l'attività dei processi redox.

Il fabbisogno di magnesio delle piante è diverso: con 1 ettaro di raccolto culture differenti si effettuano da 10 a 80 kg di MgO. Le maggiori quantità vengono utilizzate da patate, barbabietole da zucchero e da foraggio, colture leguminose e legumi. Canapa, miglio, grano saraceno e mais sono sensibili alla carenza di magnesio.

I terreni contengono meno magnesio che calcio. I terreni acidi fortemente podzolizzati di composizione granulometrica leggera ne sono particolarmente poveri, quindi l'uso di fertilizzanti a base di calce contenenti magnesio su di essi aumenta significativamente la resa.

Zolfoè importante nella vita vegetale. La sua quantità principale si trova nelle proteine ​​​​vegetali (lo zolfo fa parte degli aminoacidi cisteina, cistina e metionina) e in altri composti organici: enzimi, vitamine, senape e oli di aglio. Lo zolfo prende parte al metabolismo dell'azoto e dei carboidrati delle piante, al processo di respirazione e alla sintesi dei grassi. Le piante delle famiglie delle leguminose e dei cavoli (crucifere), così come le patate, contengono più zolfo. Con una mancanza di zolfo Piccole foglie dal colore giallastro chiaro si formano su steli allungati e la crescita e lo sviluppo delle piante si deteriorano.

Ferro fa parte degli enzimi redox delle piante ed è coinvolto nella sintesi della clorofilla, nella respirazione e nel metabolismo. Per carenza di ferro a causa dell'interruzione della formazione di clorofilla nelle colture, in particolare negli alberi da frutto, si sviluppa la clorosi. Le foglie perdono il colore verde, poi diventano pallide e cadono prematuramente.

Bor svolge un ruolo importante nella vita vegetale, è necessario per la sintesi dei carboidrati, aumenta la formazione di zucchero nelle barbabietole da zucchero, l'amido nelle patate, la fibra nella filatura delle colture, migliora i processi di fioritura e fecondazione.

Di più esigente sul boro e sono sensibili alla sua carenza ortaggi a radice, legumi, lino, patate e verdure. Nello zucchero, nel foraggio e nelle barbabietole da tavola, la carenza di boro provoca la putrefazione del cuore e la comparsa di radici cave. Il lino carente di boro è affetto da batteriosi (clorosi calcica), che riduce drasticamente la resa e la qualità della fibra. Con la carenza di boro dei legumi, lo sviluppo dei noduli radicali viene interrotto, la fissazione simbiotica dell'azoto viene ridotta e la crescita e la formazione degli organi riproduttivi rallentano. Le patate carenti di boro sono affette da ticchiolatura, gli alberi da frutto sviluppano cime secche e si sviluppano macchie esterne e suberizzazione dei tessuti dei frutti. La carenza di boro si verifica più spesso su terreni fangosi-podzolici calcinati.

Molibdeno fa parte dell'enzima nitrato reduttasi, che è associato alla riduzione dei nitrati nelle piante. Le colture di legumi e ortaggi, le radici e la colza richiedono particolarmente la presenza di molibdeno nel terreno. Segni esterni di carenza di molibdeno sono simili ai segni di carenza di azoto: la crescita delle piante è bruscamente inibita, acquisiscono un colore verde pallido (le lame delle foglie sono deformate e le foglie muoiono prematuramente).

La carenza di molibdeno limita lo sviluppo di noduli sulle radici dei legumi e riduce drasticamente la resa e il contenuto proteico nelle piante. Una carenza di molibdeno a dosi elevate di azoto può portare all'accumulo nelle piante, soprattutto vegetali e foraggi, di maggiori quantità di nitrati, tossici per l'uomo e gli animali. Anche il molibdeno fa parte dei cloroplasti ed è coinvolto nella biosintesi degli acidi nucleici, nella fotosintesi, nella respirazione, nella formazione di pigmenti, vitamine, ecc. Le piante di solito mancano di molibdeno terreni acidi, composizione granulometrica particolarmente leggera.

Manganese fa parte degli enzimi redox coinvolti nei processi di respirazione, fotosintesi, metabolismo dei carboidrati e dell'azoto nelle piante. Svolge un ruolo importante nell'assorbimento di nitrato e azoto ammoniacale da parte delle piante. I più esigenti per la sua presenza in forma accessibile nel terreno sono le barbabietole e altri ortaggi a radice, patate, cereali, ciliegie, mele e lamponi.

Caratteristica sintomo di carenza di manganese– clorosi spot delle foglie. Piccole macchie clorotiche gialle compaiono sulle lame delle foglie tra le vene, quindi le aree colpite muoiono. La carenza di manganese si osserva più spesso su terreni neutri e alcalini, nonché su terreni leggeri.

Rame Fa anche parte di numerosi enzimi redox e prende parte ai processi di fotosintesi, al metabolismo dei carboidrati e delle proteine. Carenza di rame sui terreni torbosi drenati provoca la “malattia del raccolto”, o “peste bianca”, nelle colture di cereali, che porta allo sbiancamento e al disseccamento delle foglie. Le piante colpite non formano affatto o parzialmente orecchie o pannocchie e le infiorescenze risultanti sono sterili o scarsamente granulose, il che riduce drasticamente la resa in grani e, in caso di carenza acuta di rame, la fruttificazione è completamente assente.

Zinco ha un effetto multiforme sul metabolismo dell'energia e delle sostanze nelle piante, poiché fa parte degli enzimi e prende parte alla sintesi delle sostanze di crescita - le auxine. Se c'è carenza lo zinco inibisce la crescita delle piante, interrompe la fotosintesi, la sintesi di carboidrati e proteine ​​e il metabolismo dei composti fenolici. Segni di carenza di zinco: crescita stentata degli internodi, clorosi e foglie piccole, rosetta.

Le persone più comuni che soffrono di carenza di zinco sono colture di frutta e lino su terreni quasi neutri e neutri con un alto contenuto di fosforo. Con gravi danni, i rami dei frutti muoiono, il che porta alla comparsa di "cime appassite". Con una carenza di zinco su terreni calcarei, il lino può essere affetto da batteriosi, che riduce drasticamente la resa e la qualità dei prodotti di lino.

Cobalto– un elemento necessario agli organismi vegetali e animali. Fa parte della vitamina B12. Il cobalto migliora l'attività dei batteri nodulari e fa parte di molti enzimi. Con una mancanza di cobalto il metabolismo umano viene interrotto: la formazione di emoglobina, proteine ​​​​e acidi nucleici diminuisce. Quando il contenuto di cobalto nel mangime è inferiore a 0,07 mg/kg di sostanza secca, gli animali sviluppano acobaltosi.

I terreni sodo-podzolici di composizione granulometrica leggera sono i più poveri di cobalto. Dopo la calcinazione aumenta la necessità di cobalto. Il contenuto di 1,0 mg di cobalto in 1 kg di terreno è considerato basso, medio – da 1,1 a 2,5, alto – da 2,6 a 3,0 mg, eccessivo – superiore a 3,0 mg.

Il contenuto relativo di azoto e ceneri nelle piante e nei loro organi può variare ampiamente a seconda caratteristiche biologiche colture e varietà, età e condizioni nutrizionali. Il contenuto di azoto e fosforo è molto più elevato nella parte economicamente più preziosa del raccolto - cereali, radici e tuberi - che nelle cime e nella paglia, mentre c'è più potassio nella paglia e nelle cime (Tabella 2.3).

Cultura	N	P2O5	K2O	MgO	CaO
Grano:
mais	2,50	0,85	0,50	0,15	0,07
paglia	0,50	0,20	0,90	0,10	0,18
Piselli (semi)	4,50	1,00	1,25	0,13	0,09
Patate (tuberi)	0,32	0,14	0,60	0,06	0,08
Biancheria:
semi	4,00	1,35	1,00	0,47	0,27
paglia	0,62	0,42	0,37	0,20	0,69
Barbabietola da zucchero (radici)	0,24	0,08	0,25	0,05	0,06
Cavolo (teste di cavolo)	0,33	0,10	0,35	0,08	0,07
Pomodori (frutti)	0,26	0,07	0,32	0,06	0,04
Erbe (fieno di prato)	0,70	0,70	1,80	0,41	0,95

* Per grano, piselli ed erbe - % di sostanza secca, per altre colture - % di peso umido.

Per ottenere una resa elevata, cavoli, patate e barbabietole da zucchero consumano molte più sostanze nutritive rispetto ai raccolti di grano.

La rimozione di nutrienti dal terreno da parte delle piante aumenta con l'aumentare della resa. Tuttavia, spesso non viene osservata una relazione proporzionale diretta tra questi indicatori. Con un livello di resa più elevato, il costo dei nutrienti per unità di produzione solitamente diminuisce.

Nel raccolto di cereali, il rapporto tra N, P 2 O 5 e K 2 O oscilla entro limiti relativamente piccoli e ammonta a 2,5 - 3: 1: 1,8 - 2,6. In media, quindi, queste colture consumano 2,8 volte più azoto e 2,2 volte più potassio rispetto al fosforo. Barbabietole da zucchero, radici di foraggio, patate e cavoli sono caratterizzati da un consumo molto più elevato di potassio rispetto a quello di azoto e il rapporto tra N, P 2 O 5 e K 2 O può essere 2,5 - 3,5: 1: 3,5 - 5.

L'uso più produttivo dei nutrienti del suolo e dei fertilizzanti da parte delle piante è assicurato da condizioni pedoclimatiche favorevoli e da un alto livello di tecnologia agricola. Allo stesso tempo, viene raggiunto il consumo minimo di nutrienti per unità di rendimento dei principali prodotti agricoli. Nella tabella è riportato il consumo medio di azoto, fosforo e potassio per la formazione di prodotti commerciabili delle principali colture agricole. 2.4.

2.4. Rimozione media di azoto, fosforo e potassio da 10 quintali di principale e corrispondente quantità di sottoprodotti, kg

Culture	Tipologia di prodotto	N	P2O5	K2O
Grano invernale	Mais
Segale invernale	»
Triticale invernale	»		11,5
Orzo	»
Avena	»
Grano saraceno	»
Lupino	»
Piselli	»
Lino in fibra	Fibra
Barbabietola	Radici		1,6	6,5
Barbabietola da foraggio	»	3,5	1,1	7,9
Patata	Tuberi	5,4	1,6
Mais per insilato	Messa verde	3,3	1,2	4,2
Graminacee annuali di leguminose-cereali	Fieno	17,4	5,4	25,9
Legumi e cereali perenni	»	17,3	5,4	25,7
Erbe perenni	»	14,9	4,5	24,1
Legumi perenni	»	21,4	5,1	22,2
Crocifere (media)	Messa verde	4,5	1,4	5,4
Colza invernale	Semi
Stupro primaverile	»
Miglio	Mais

Disponendo di tali dati in relazione a specifiche condizioni di crescita, è possibile calcolare la quantità di nutrienti necessaria per ottenere la resa prevista o la loro rimozione con il raccolto. Quest'ultimo dipende dalle caratteristiche biologiche delle colture, dalle loro condizioni nutrizionali, dalla composizione chimica e dalla struttura della coltura.

DOMANDE PER L'AUTOCONTROLLO

2. Quali sono le principali funzioni dell'acqua negli organismi vegetali?

3. Descrivere il contenuto e la composizione delle proteine ​​vegetali nelle piante. Cos'è la "proteina grezza"?

4. Elenca i principali carboidrati e indica il loro contenuto nelle piante.

5. Specificare Composizione chimica oli vegetali e loro contenuto nei principali semi oleosi.

6. Qual è la composizione chimica elementare della sostanza secca delle piante?

7. Quali elementi sono chiamati organogeni e perché? Cosa sono i macro, micro e ultra microelementi?

8. Nomina i principali composti organici che contengono azoto e indica i segni della sua carenza nelle piante.

9. Che ruolo giocano il fosforo, il potassio, il calcio, il magnesio e lo zolfo nella fisiologia delle piante? Nomina i segni caratteristici della loro carenza nelle piante.

10. Elencare le principali funzioni dei microelementi nelle piante e i segni caratteristici della fame delle piante dovuta alla mancanza di singoli microelementi.

11. Sulla base dei dati sul consumo di azoto, fosforo e potassio per unità di raccolto, calcolare la quantità di rimozione da 1 ettaro di questi elementi con una resa del raccolto di cereali con una resa di 20, 30, 40 e 50 c/ha e con un raccolto di patate con resa di 100, 200, 300 q/ha.

Nutrizione delle piante

La nutrizione delle piante è l'assorbimento e l'assimilazione dei nutrienti dall'ambiente. Esistono nutrimenti aerei e radicali delle piante.

La nutrizione dell'aria è assimilazione pianta verde diossido di carbonio dall'aria attraverso il processo di fotosintesi con formazione di sostanze organiche con la partecipazione di acqua e composti minerali. La fotosintesi avviene alla luce con l'aiuto della clorofilla contenuta nelle foglie. Durante la fase leggera della fotosintesi, l'acqua si decompone, rilasciando ossigeno, composti ricchi di energia (ATP) e prodotti ridotti. Da questi composti, nella successiva fase oscura della fotosintesi, si formano carboidrati e altri composti organici a partire dalla CO 2.

Quando i carboidrati semplici (esosi) si formano come prodotto della fotosintesi, l'equazione complessiva del processo assomiglia a questa: 6CO 2 + 6H 2 O + 2874 kJ → C 6 H 12 O 6 + 6O 2. Attraverso ulteriori trasformazioni dei carboidrati semplici nelle piante, si formano carboidrati più complessi e altri composti organici privi di azoto.

Gli amminoacidi, le proteine ​​e altre sostanze organiche contenenti azoto nelle piante sono sintetizzati da composti minerali di azoto, fosforo e zolfo e prodotti intermedi del metabolismo dei carboidrati (sintesi e decomposizione).

L'intensità della fotosintesi e l'accumulo di sostanza secca dipendono dall'illuminazione, dal contenuto di anidride carbonica nell'aria e dall'apporto di acqua e sostanze nutritive minerali alle piante.

Nutrizione delle radici- questo è l'assorbimento dell'acqua da parte delle radici e elementi minerali– elementi di azoto e ceneri sotto forma di ioni (cationi e anioni), nonché piccole quantità di alcuni composti organici. Pertanto, l'azoto può essere assorbito sotto forma di anioni e cationi, fosforo e zolfo - sotto forma di anioni di acidi fosforico e solforico H 2 PO 4 e potassio, calcio, magnesio - sotto forma di cationi K +, Ca 2 +, Mg 2+ e microelementi – sotto forma di cationi o anioni corrispondenti.

Le piante assorbono ioni non solo dalla soluzione del terreno, ma anche ioni assorbiti dai colloidi. Inoltre, le piante sono attivamente (a causa della capacità dissolvente degli essudati radicali, incluso acido carbonico, acidi organici e aminoacidi) agiscono sulla fase solida del terreno, convertendo i nutrienti necessari in una forma accessibile.

Esiste una stretta connessione tra la nutrizione aerea e quella radicale: alcuni nutrienti possono entrare nella pianta sia dal terreno che dall'aria. Pertanto, una piccola quantità di anidride carbonica entra nelle radici dal terreno e zolfo, azoto, boro e altri elementi - da soluzioni acquose e con l'alimentazione fogliare - attraverso le foglie. Per le leguminose la principale fonte di azoto è l’aria.

L'apparato radicale delle piante e la sua capacità di assorbimento. La radice, innanzitutto, è l'organo che ancora la pianta al terreno. Attraverso di esso, l'acqua e le sostanze nutritive in esso disciolte entrano nella pianta. La sintesi delle sostanze organiche, in particolare degli aminoacidi, avviene anche nelle radici. Gli apparati radicali delle piante hanno uno sviluppo diverso e quindi hanno capacità di assorbimento diverse. Ad esempio, il sistema radicale del lino è meno sviluppato rispetto alla segale invernale e il lino ha una capacità più debole di assorbire i nutrienti dal terreno.

Non l'intero apparato radicale è in grado di assorbire i nutrienti. Man mano che le radici invecchiano (suberize), perdono questa capacità. La maggior parte dei nutrienti viene assorbita dalle aree giovani in crescita della radice e dai peli radicali. Maggiore è la superficie delle radici in crescita, più intensamente i nutrienti entrano nella pianta. L'apparato radicale raggiunge solitamente il suo massimo sviluppo durante la fase di fioritura delle piante.

Nutrizione minerale delle piante

Per il normale ciclo di vita di un organismo vegetale è necessario un certo gruppo di nutrienti, le cui funzioni nella pianta non possono essere sostituite da altri elementi chimici.

Questi sono: 1) organogeni – C (45% peso secco); O (42%); N (6,5%); N (1,5%) - in totale 95%;

2) macroelementi (1 – 0,01%): P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Cl, Na;

3) microelementi (0,01 – 0,00001%): Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, I;

4) ultramicroelementi (< 0,00001 %): Ag, Au, Pb, Ge….и др.

Yu Liebig ha stabilito che tutti gli elementi elencati sono equivalenti e la completa esclusione di uno di essi porta la pianta a profonda sofferenza e morte; nessuno degli elementi elencati può essere sostituito da un altro, nemmeno con proprietà chimiche simili. I macroelementi in una concentrazione di 200-300 mg/l in una soluzione nutritiva non hanno ancora alcun effetto dannoso sulla pianta. La maggior parte dei microelementi ad una concentrazione di 0,1-0,5 mg/l inibiscono la crescita delle piante.

Per la normale vita vegetale deve esserci un certo rapporto tra i vari ioni nell'ambiente. Le soluzioni pure di qualsiasi catione risultano tossiche. Pertanto, quando le piantine di grano venivano poste su soluzioni pure di KCL o CaCL 2, sulle radici apparivano prima dei rigonfiamenti e poi le radici morivano. Le soluzioni miste di questi sali non hanno avuto un effetto tossico. Viene chiamato l'effetto moderatore di un catione sull'azione di un altro catione antagonismo ionico. L'antagonismo ionico si manifesta sia tra ioni diversi della stessa valenza, ad esempio tra ioni sodio e potassio, sia tra ioni di valenza diversa, ad esempio potassio e calcio. Uno dei motivi dell'antagonismo degli ioni è il loro effetto sull'idratazione delle proteine ​​citoplasmatiche. I cationi bivalenti (calcio, magnesio) disidratano i colloidi più fortemente dei cationi monovalenti (sodio, potassio). La ragione successiva dell'antagonismo degli ioni è la loro competizione per i centri attivi degli enzimi. Pertanto, l'attività di alcuni enzimi respiratori viene inibita dagli ioni sodio, ma il loro effetto viene rimosso dall'aggiunta di ioni potassio. Inoltre, gli ioni possono competere per legarsi ai trasportatori durante l'assorbimento. L'azione di uno ione può potenziare l'influenza di un altro ione. Questo fenomeno si chiama sinergia. Pertanto, sotto l'influenza del fosforo, aumenta l'effetto positivo del molibdeno.

Significato fisiologico dei micro e macroelementi

1. Contiene nutrienti biologicamente importanti;

2. Partecipare alla creazione di una certa concentrazione ionica e alla stabilizzazione delle macromolecole;

3. Partecipare a reazioni catalitiche, essendo parte o attivando singoli enzimi.

Azoto (N2)

Fa parte di proteine, acidi nucleici, fosfolipidi di membrana, porfirine (la base della clorofilla e dei citocromi), numerosi enzimi (tra cui NAD e NADP) e molte vitamine.

Con una mancanza di azoto nell'ambiente, la crescita delle piante è inibita, la formazione di germogli laterali è indebolita, si osservano foglie piccole e un colore verde pallido delle foglie a causa della distruzione della clorofilla.

Nonostante la presenza nell’aria atmosferica del 78% di N 2 (410 5 t), tale azoto molecolare non viene assorbito piante superiori(la molecola di azoto (NN) è chimicamente inerte; per rompere i suoi tre legami covalenti nel processo chimico di sintesi dell'ammoniaca sono necessari catalizzatori, alta temperatura e pressione) e può essere convertita in una forma accessibile solo grazie all'attività dell'azoto- microrganismi fissativi. Delle riserve litosferiche di azoto (1810 15 tonnellate), solo la sua parte minima è concentrata nel suolo, di cui solo lo 0,5 - 2% è direttamente disponibile per le piante: - questi sono NH 4 + e NO 3 - ioni formati di conseguenza della mineralizzazione dell'azoto organico delle piante vegetali da parte di batteri, resti animali e humus. Vale a dire, i processi:

1. Ammonificazione(conversione dell'azoto organico in NH 4+);

2. Nitrificazione(ossidazione di NH 4 + a NO 3 -);

3. Denitrificazione(riduzione anaerobica di NO 3 - a N 2)

Fissazione dell'azoto molecolare ( N2)

Il legame chimico dell'azoto molecolare sotto forma di NH 4 + o NO 3 - viene effettuato a seguito di scariche elettriche nell'atmosfera o in presenza di un catalizzatore a una temperatura superiore a 500 0 C e pressione atmosferica di circa 35 MPa.

Il legame biologico dell'azoto molecolare atmosferico viene effettuato da microrganismi che fissano l'azoto. Sono:

1. Vivere liberi(Azotobacter, Beijrinckia - aerobico e Clostridium - anaerobico);

2. *Simbiotico(r. Rhizobium, che forma noduli sulle radici delle leguminose, e alcuni attinomiceti).

*L'infezione di una pianta ospite da parte di batteri simbiotici inizia con la penetrazione del batterio nelle cellule ciliate della radice, la migrazione nelle cellule della corteccia e la divisione intensiva delle cellule infette, che porta alla formazione di noduli sulle radici. In questo caso, i batteri stessi si trasformano in batterioidi, che sono 40 volte più grandi del batterio originale. Il ruolo principale nel processo di fissazione dell'azoto appartiene all'enzima nitratosi . L'enzima è costituito da due componenti: una proteina Fe-Mo a peso molecolare più elevato (Mr = 200-250.000, 2 molecole di Mo, 30 molecole di Fe e 22 molecole di S) e una proteina Fe (Mr = 50-70.000, 4 molecole di Fe e 4 molecole S). La proteina Fe-Mo serve a legare e ridurre l'azoto molecolare, e la proteina Fe serve come fonte di elettroni per la riduzione della proteina Fe-Mo, che riceve dalla ferredossina. L'intero complesso funziona solo in presenza dell'idrolisi dell'ATP e dell'effetto protettivo della proteina legemoglobina (sintetizzata dalle cellule ospiti e protegge la nitratosi dall'ossigeno).

L'NH 4+ risultante si lega ai chetoacidi, formando amminoacidi trasportati nelle cellule della pianta ospite.

Riduzione dei nitrati e vie di assimilazione dell'ammoniaca

Poiché nei composti organici è incluso solo l'azoto ammoniacale, gli ioni nitrato NO 3 assorbiti dalla radice devono essere ridotti ad ammoniaca nelle cellule. Ciò avviene in due fasi:

1. Riduzione del nitrato a nitrito, catalizzata dalla nitrato reduttasi (nel citoplasma); NA 3 - ---2 e---- NA 2 -

2. Riduzione del nitrito ad ammoniaca, catalizzata dalla nitrito reduttasi (nei cloroplasti). NO2 - ---- 6e--- NH4+

L'ammoniaca, formata durante la riduzione dei nitrati o durante la fissazione dell'azoto molecolare, viene ulteriormente assorbita dalle piante per formare vari amminoacidi. L'accettore primario di NH 4 + è l'acido α-chetoglutarico, che, sotto l'influenza glutammato deidrogenasi si trasforma in glutammato.

Per la crescita e lo sviluppo di piante e verdure, hanno bisogno di sostanze nutritive. Il rapporto tra i nutrienti varia a seconda della specie, della varietà, del periodo di crescita e dell'età della pianta.

❖ L'azoto è il principale elemento biogenico per piante vegetali, che fa parte delle proteine ​​e degli acidi nucleici. Le forme minerali di azoto che entrano nella pianta subiscono un complesso ciclo di trasformazioni, entrando nella composizione degli acidi organici. Il processo di riduzione dei nitrati è catalizzato da enzimi e prevede diverse fasi intermedie. L'attività degli enzimi riducenti dipende dal magnesio e dagli oligoelementi: molibdeno, rame, ferro e manganese.

L'azoto nitrato può accumularsi in quantità significative, il che è sicuro per le piante, ma il contenuto di nitrati nelle verdure al di sopra di un certo livello è dannoso per l'uomo.

L'ammoniaca libera si trova nelle piante in piccole quantità. Ciò è dovuto al fatto che interagisce rapidamente con i carboidrati contenuti nelle piante. Il risultato dell'interazione è la formazione di aminoacidi primari. Un eccessivo accumulo di ammoniaca, soprattutto in caso di carenza di carboidrati, porta all'avvelenamento delle piante.

La qualità del prodotto dipende da quali composti di azoto vengono assorbiti in grandi quantità. Con una maggiore nutrizione ammoniacale, aumenta la capacità riducente della cellula vegetale e si verifica un accumulo predominante di composti riducenti. Con la nutrizione a base di nitrati, la capacità ossidativa della linfa cellulare aumenta e si formano più acidi organici.

L'assorbimento di ammoniaca e azoto nitrico da parte delle piante dipende dalla concentrazione della soluzione nutritiva, dalla sua reazione, dal contenuto degli elementi di accompagnamento, dall'apporto di carboidrati alle piante e dalle caratteristiche biologiche del raccolto.

❖ Il fosforo si trova nelle piante in quantità molto inferiori rispetto all'azoto. Agisce come un satellite dell'azoto; quando è carente nelle piante, aumenta l'accumulo di forme nitrate di azoto. La maggior quantità di fosforo è concentrata negli organi riproduttivi: 3-6 volte di più che negli organi vegetativi.

Il fosforo è contenuto negli acidi nucleici del DNA e dell'RNA, che sono portatori di informazioni ereditarie. I composti del fosforo con proteine ​​(fosforoproteine) sono gli enzimi vegetali più importanti. L'ingresso del fosforo nella pianta favorisce l'accumulo di amido, zuccheri, sostanze coloranti e aromatiche e aumenta la conservabilità dei frutti.

❖ Il potassio regola il metabolismo dell'acqua delle piante, lo stato fisico dei colloidi citoplasmatici, il suo rigonfiamento e la viscosità. Sotto l'influenza del potassio, aumenta la capacità di ritenzione idrica del protoplasma, riducendo il rischio di appassimento a breve termine delle piante a causa della mancanza di umidità. La presenza di potassio nella cellula vegetale garantisce il normale corso dei processi ossidativi, del metabolismo dei carboidrati e dell'azoto. L'accumulo di potassio contribuisce all'attivazione dei processi metabolici vegetali. Il potassio aiuta a migliorare l'immunità e migliora l'uso dell'azoto ammoniacale nella sintesi di aminoacidi e proteine. Il potassio è caratterizzato da un'elevata mobilità: deflusso dalle foglie più vecchie a quelle più giovani. La pianta, infatti, ha l'opportunità di riutilizzare il potassio.

❖ Il calcio svolge un ruolo importante nella fotosintesi, il movimento dei carboidrati nella pianta. Partecipa alla formazione delle membrane cellulari, determina il contenuto di acqua e mantiene la struttura degli organelli cellulari. La mancanza di calcio influisce sullo sviluppo del sistema radicale, la crescita delle foglie rallenta e muoiono. La carenza di calcio si manifesta nelle piante giovani.

❖ Il magnesio fa parte della molecola della clorofilla e partecipa alla fotosintesi, fa parte anche delle sostanze pectiniche e della fitina. Con una carenza di magnesio, il contenuto di clorofilla nelle foglie diminuisce e appare la "marmorizzazione". Magnesio e fosforo si trovano nelle parti in crescita della pianta. Il magnesio si accumula nei semi. Il magnesio è coinvolto nel movimento del fosforo nelle piante. Attiva gli enzimi. Questo elemento favorisce l'accumulo di oli e grassi essenziali. Con una mancanza di magnesio, aumentano i processi ossidativi, aumenta l'attività dell'enzima perossidasi e diminuisce il contenuto di zucchero invertito e acido ascorbico