Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
К необходимым для высших зеленых растений элементам (кроме углерода, водорода и кислорода) относят макроэлементы—азот, фосфор, ссру, калий, кальций и магний; микроэлементы — железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден, кобальт.
При помощи корней растения поглощают макро- и микроэлементы из почвенного раствора в виде соответствующих ионов. Ионы минеральных веществ концентрируются в тканях растений в характерных для каждого семейства, рода или вида количествах и соотношениях. Например, соотношение между калием и кальцием характеризует принадлежность растений к тому или другому типу калий-кальциевого питания.
Действительные потребности растений в минеральных элементах можно установить только при выращивании их на искусственных питательных средах (водные и песчаные культуры). Для этого используют: дистиллированную воду и химически чистые кварцевый песок, соли; химически стойкие сосуды и посуду для приготовления и хранения растворов.
Опыты проводят в специальных сооружениях — вегетационных домиках. В холодное время года домики оборудуют отопительными устройствами (такие домики называют теплицами или оранжереями). В последнее время для выращивания растений используют искусственные источники света: обычные лампы накаливания, ксеноиовые лампы и др. Сооружения, в которых можно регулировать все факторы роста и развития растений, называются лабораториями, или станциями, искусственного климата, а наиболее хорошо оборудованные из них — фитотронами.
Для выращивания растений в водных и песчаных культурах используют смеси солей, содержащие все необходимые макро- и микроэлементы. В почвенных культурах вносят только соли недостающих элементов.
Поскольку одни элементы растения усваивают в виде катионов, а другие — в виде анионов, то можно подобрать такие соли, в которых необходимые элементы находятся и в катионной, и в анионной части. Чаще всего применяют нитрат кальция [Са(ШзЬ], нитрат калия (KN03), нитрат аммония (NH4NO3), одиозамещенный фосфат калия (КН2РО4), двухзамещеииый фосфат кальция (для песчаных культур, СаНР04), сульфат калия
(K2SO4), сульфат магния (NigSO*), Каждая из этих солей содержит два необходимых элемента.
Для создания требуемых соотношений между элементами приходится вводить и соли, содержащие только один необходимый элемент (например, КС1). В питательные смеси включают наиболее удобные и стойкие соли микроэлементов. Больше всего растениям требуется железо (5.. .10 мг/л), которое дают в виде хлорида (РеСЬ) или сульфата железа [Fe2(S04b]. Чтобы избежать выпадения в осадок фосфата или гидроксида железа и хлороза растений при нейтральной и слабощелочной реакции питательного раствора, применяют цитрат (лимоннокислое) или тартрат (виннокислое) железа, а в последнее время — хелат железа с этилеи-диаминтетрауксусной кислотой.
Марганец, медь и цинк вносят в виде солей серной или соляной кислот, молибден — в виде натриевой или аммонийной солей молибденовой кислоты (И2Мо04), бор — в виде борной кислоты (Н3ВО3). Концентрация марганца и бора в смеси обычно составляет 0,1.. .1 мг/л, меди, цинка и молибдена — 0,01.. .0,10 мг/л.
В справочниках по физиологии растений и агрохимии приводят составы многих питательных смесей. Наи-боле часто употребляют смеси Кнопа, Гельригеля, Прянишникова, Хогланда — Сиайдерса.
Смесь Хогланда — Сиайдерса — наиболее эффективна и относительно проста по составу (табл. 40). Суммарная концентрация макроэлементов в этой смеси составляет примерно 2000 мг/л, или 0,2 %, в водной культуре; в песчаной она в пять-шесть раз выше, поскольку даже при полной влагоемкостп песка количество добавляемой воды составляет примерно 250 г иа 1 кг песка.
Каждая питательная смесь должна не только содержать все необходимые для растения элементы в нужных количествах и соотношениях, но и быть оптимальной по концентрации водородных ионов. Для большинства растений оптимальный pH 5,5.. .7,8. Начальная концентрация ионов водорода в растворе зависит от химической и гидролитической кислотности или щелочности солей и от их буферной способности, а изменение pH в процессе питания растений — от физиологической кислотности пли щелочности солей.
Начальная кислотность питательной смеси Хогланда— Сиайдерса 5,5.. .5,6, так как КН2РО4—химически
Соли или ионы Полная Без N Без Р Без к
*=3 ¦=; u' 7 ч =; г 7 ¦=; Г-МоЛь/Л =; 7 Ч =; 4 Т5
л 5 ч 'и 'л п =; 1а L* а
4 a о т а о 5 СП
0 Sa S % СП 2 2
С ffi !_
г 'S
KN03 0,51 0,005 _ 0,51 0,005 __
Са(М03)2 б/в* 0,82 0,005 --- 0,82 0,005 0,82 0,005
