РОЗДІЛ 2. ЖИВЛЕННЯ РОСЛИН

Живлення – це обмін речовин між рослиною і навколишнім природним середовищем, перехід речовин з ґрунту і повітря в рослину до складу органічних сполук, які синтезуються в рослинному організмі, та виведення частини їх із нього.

За повітряного живлення рослини на відміну від кореневого живлення, зазвичай рівномірно забезпечуються вуглекислим газом (С02). Для фотосинтезу рослині потрібні світло, волога, мінеральні елементи. Цими чинниками та біологічними особливостями культур і визначається його інтенсивність.

Кореневе живлення залежить не лише від біологічних особливостей культур і забезпечення продуктами фотосинтезу, а й від інтенсивності росту кореневої системи, структури і вологості ґрунту, реакції середовища, вмісту та співвідношення рухомих сполук елементів живлення, діяльності ґрунтової біоти, кореневих виділень ТОЩО.

2.1. Хімічний і біохімічний склад рослин

2.2. Основні закони агрохімії

Взаємодія чинників життя рослин під час їх росту і розвитку надзвичайно складна й багатогранна. Вона є предметом вивчення біологічних та агрономічних наук, теоретичною основою формування врожаю. Пізнавши закони природи, використавши сучасні досягнення природничих наук (хімії, біології, математики, агрохімії, ґрунтознавства, біохімії, фізіології рослин, землеробства, генетики тощо), людина може свідомо і цілеспрямовано впливати на механізм формування врожаю та процеси, які відбуваються в біосфері, з відповідним їх коригуванням.

Сучасні уявлення про закономірності росту і розвитку рослин покладено в основу теорії формування продуктивності сільськогосподарських культур.

В агрономічній практиці найпоширеніші сім законів (правил) землеробства: автотрофності зелених рослин; рівнозначності і незалежності чинників життя рослин; сукупності взаємозв'язаної їх дії; мінімуму, оптимуму і максимуму; повернення поживних речовин у ґрунт; плодозміни; підвищення родючості ґрунту. Вони забезпечують всебічний і обґрунтований підхід до застосування елементів технології з метою отримання найбільшої ефективності від них у підвищенні врожайності при збереженні екологічної рівноваги природного колообігу речовин. Спрямованість кожного елемента технології на поліпшення функціонування агроценозів є основою реалізації біопродуктивного потенціалу гібриду чи сорту. При цьому слід враховувати, що рівень урожаю їх залежить перш за все і найбільшою мірою від відновлення чинників, які знаходяться в мінімумі; надмір будь- якого чинника негативно впливає на продуктивність агроценозів; максимальний урожай досягається лише за оптимального вмісту і співвідношення всіх чинників життя рослин. Крім макрочинників космічних (світло і тепло), атмосферних, які проявляються через погоду (вода, кисень, вуглекислий газ, азот), ґрунтових (волога, повітря, елементи живлення) рослинам необхідні макро- і мікроелементи у вигляді добрив.

За часом відкриття і загальним значенням в агрономії визначальним є закон автотрофності зелених рослин, який поєднує теорію фотосинтезу і мінерального живлення рослин. Зелені рослини, використовуючи енергію сонячного світла і поглинаючи з повітря вуглекислий газ, а з ґрунту – воду і мінеральні речовини, синтезують необхідні їм органічні речовини в кількостях, які забезпечують розвиток і високу продуктивність рослин. Тому одним з найважливіших принципів формування врожаю є інтенсивне нарощування оптимальної асиміляційної поверхні, здатної найефективніше засвоювати сонячну енергію для синтезу речовин і формування рослинного організму.

Закон мінімуму Лібіха, або закон обмежувальних чинників: врожай залежить від елемента живлення, кількість якого мінімальна. Це означає, що коли за оптимального мінерального живлення комплексом елементів один із них знаходиться в мінімумі, то його кількість визначає величину врожаю. Закон сформулював у 1840 р. Ю. Лібіх на підставі розвитку теорії мінерального живлення рослин і причин зниження родючості ґрунту.

Щодо цього закону тривалий час точилися гострі дискусії. Справді, закон Лібіха має низку недоліків:

1) рівень урожаю залежить не лише від елемента живлення, що надходить у рослину в мінімальній кількості, а й від будь-якого екологічного чинника, що знаходиться в мінімумі (вологозабезпеченість, освітлення тощо);

2) продуктивність рослин є характеристикою не лише кількісною (врожай біомаси, отриманої з одиниці площі посіву), а й якісною (вміст білка в зерні, цукру в коренеплодах тощо); якість урожаю також контролюється рівнем забезпечення рослин елементами живлення; тому слід враховувати дві точки мінімуму – кількість та якість урожаю;

3) відповідно до правила нормованої потреби рослин в елементах живлення, точка мінімуму врожаю плаваюча: за одного поєднання кількості елементів живлення точка мінімуму буде однією, за іншого – вищою або нижчою.

У зв'язку з цим німецький учений Е. Вольні замість закону мінімуму запропонував закон оптимуму: врожай буває найвищим за оптимального поєднання чинників. Як і закон мінімуму з агрономічного погляду він є корисним, оскільки орієнтує на виявлення на певному полі чинника, що обмежує рівень урожаю.

Закон толерантності. Обмежувальний вплив на врожай чинить не тільки нестача, а і надмір будь-якого чинника. По суті цей закон розширює і доповнює закон мінімуму. Закон толерантності вперше був сформулював В. Шеффолд (1913, 1934). Саме поняття "толерантність" означає витривалість організму стосовно коливання будь-якого екологічного чинника. При цьому діапазон між екологічним мінімумом і максимумом чинника утворює так звану межу толерантності – величину витривалості організму до даного чинника.

Правило залежності рівня врожаю від кількості того чи іншого елемента живлення стверджує, що зі збільшенням норми елемента живлення врожай спочатку зростає, потім стабілізується, а за дуже високих норм зазвичай починає знижуватись. У межах розглянутого правила кожний елемент живлення має свою дію. Так, у калію зона стабілізації подовжена, тоді як в азоту зона інгібування виражена слабко. У дії мікродобрив спостерігається різкий перехід від зони зростання врожаю до зони його інгібування за незначного перевищення оптимальної норми внесення.

Знання хімічного складу рослин і закономірностей їх мінерального живлення має велике значення для організації оптимального живлення рослин та отримання рослинницької продукції належної якості.

Закон антагонізму іонів: окремі хімічні елементи знаходяться в ґрунті або у водному розчині в надлишку, перешкоджає поглинанню рослинами інших елементів.