Реклама

Разделы сайта

Новые комментарии

Реклама от Google AdSense

!!! Чтобы найти нужные вам саженцы, культуру, сорт и т.д., воспользуйтесь поиском, размещённым вверху каждой страницы. На сайте можно найти почти любой посадочный материал: семена, саженцы и прочее. Нужно самим поискать а не ждать "золотую рыбку" для услуг. По личным вопросам к авторам необходимо обращаться по указанным на страницах адресам, а не в комментариях. Личная переписка удаляется
Каталоги на посадочный материал постоянно обновляются. Советуем регулярно проверять изменения в соответствующих разделах, на персональных страницах садоводов и на других страницах сайта

При введении комментария просим указывать своё имя и регион и свой e-mail-адрес

Органическое питание растений

Органическое питание растений

Об органическом питании растений

Известно, что вопрос о природном органическом земледелии в настоящее время является очень актуальным и злободневным. Об этом можно судить хотя бы по тому громадному количеству информации в Интернете, посвящённому ему.

Поскольку природное органическое земледелие несёт с собой массу полезного, улучшая экологическую обстановку окружающей среды и производя безопасные для здоровья человека и животных продукты питания, но оно отвергает применение химических удобрений, ростовых веществ, пестицидов и гербицидов, чем задевает интересы их производителей, а также специалистов аграриев с традиционным багажом знаний. Поэтому у природного органического земледелия имеется много и сторонников и противников. Но между тем в странах ЕС, в США и Канаде, а также и в ряде других стран природное органическое земледелие очень быстро растёт. Там создана специальная правовая и законодательная база на продукцию органического земледелия. Примерный годовой рост органической продукции на мировом рынке продаж составляет сейчас около 20%. А сам рынок продаж, например, уже в 2006 году превышал 40 миллиардов долларов. У нас в России, к сожалению, в этом отношении со стороны властей ничего не делается. Правда, в своё время Главным санитарным врачом РФ Г. Онищенко были разработаны некоторые неофициальные требования на продукцию органического земледелия, но они не являются правовым документом. А получение экологически чистых продуктов на своих садовых участках сейчас интересует и многих наших владельцев таких участков. А знание особенностей органического питания растений является одним из важных факторов природного органического земледелия. Поэтому я и решил ещё раз рассказать об этом.

Данные исследований показывают, что растения легко усваивают не только простые минеральные соединения, но и довольно сложные органические вещества. Интересно, что представления об органическом питании растений возникли раньше, чем о питании минеральными веществами, и легли в основу так называемой гумусной теории. Сейчас уже нельзя сомневаться в том, что растения способны на основе воды, углекислоты и минеральных солей при посредстве усвоения солнечного света создавать любые сложные органические соединения, известные в живой природе.

С развитием этих представлений в первой половине 19 века были отброшены представления А. Тэера и Ж. А. Хассенфратца о питании растений органическим веществом почвы. Подобные представления, получившие название гумусной теории, исходили в основном из того, что урожай растений обычно тем выше, чем богаче почва перегноем, и из того, что навоз и другие органические удобрения (минеральных тогда ещё почти не знали) повышают урожайность. На основе этой теории тогда строились агротехника, севообороты и всё остальное.

После разработки Ю. Либихом теории минерального питания растений и после изучения главных особенностей микробиологических процессов в почве оказалось возможным все явления жизни и продуктивности растений объяснить исключительно с точки зрения фотосинтеза и поступления солей и воды и минерализации органического вещества в почве при помощи микроорганизмов. Гумусу предписывалась роль только коллоида-адсорбента, улучшающего водно-физический и питательный режим почвы. Всё это казалось достаточно обоснованным и удовлетворяло многих. В связи с этим гумусная теория питания растений потеряла признание и подверглась уничтожающей критике, хотя некоторые её сторонники оставались верными ей до конца 19 века. Да и сам Ю. Либих, хотя и нанес своими работами смертельный удар данной теории, не смог от неё вполне отказаться и считал, что в основе гумусной теории имеются верные наблюдения.

В 20 веке, особенно во второй его половине, исследования по органическому питанию растений были возобновлены и получили развитие во многих странах, в том числе и в бывшем Советском Союзе. При этом были получены довольно интересные результаты. Но, тем не менее, до последнего времени этим занимались всё-таки незаслуженно мало, хотя органическое питание имеет большое значение в жизни растений и, следовательно, может иметь и большое практическое значение. Мы неплохо знаем закономерности поступления ионов минеральных солей через корни и при внекорневой подкормке, но до сих пор не можем дать удовлетворительного объяснения более благоприятного действия органических и органоминеральных удобрений по сравнению с чисто минеральными.

Конечно, значение органического питания в жизни растений надо оценивать правильно. Действительно, мы может получить полноценный урожай на полностью минеральной среде, следует вспомнить хотя бы широко рекламировавшуюся до недавнего времени технологию Миттлайдера, но в природных условиях растения всегда произрастают на субстрате с тем или иным количеством органического вещества. Количество так называемого растворимого гумуса в почвах по подсчетам специалистов может достигать 1-2% от массы почвы, то есть где-то до 100 т на 1 га. Возникает вполне закономерный вопрос о том, не могут ли растения использовать эти запасы как источник органического питания? Какое значение имеет органическое питание растений в природе дня создания массы урожая и, что особенно важно, в определении качества этой массы? В значительной степени на поставленные вопросы проведённые в последние годы исследования отвечают положительно.

Основные трудности при экспериментальном исследовании поступления гумусных и других органических веществ в растения состоят в невозможности определения приёмами обычного биохимического анализа этих веществ в составе растений. Дело в том, что гумусные и другие поступающие органические вещества близки к органическим соединениям, входящим в состав растений. Хотя использование совремеццых методов (изотопных индикаторов, радиохроматографии, электронно-парамагнитного резонанса, инфракрасной спектроскопии и других) позволяют уже всесторонне изучать вопросы участия гумусных кислот и других, содержащихся в почве органических соединений, в питании, росте и развитии растений. И такие методы уже были достаточно широко применены в последние десятилетия в разных странах.

В результате было выявлено, что наряду с участием гумусных кислот почвы в минеральном питании растений, заключающемся в связывании отдельных элементов, которые становятся доступными в ионной форме лишь после их высвобождение в результате минерализации гумуса микроорганизмами, растениями из почвы поглощаются непосредственно и сами гумусные кислоты как в виде низкомолекулярных соединений, так и в виде средне- и высокомолекулярных их фрагментов. При этом установлено, что гумусные кислоты в результате воздействия на клеточные мембраны растений повышают их проницаемость, что существенно увеличивает поступление в растение как минеральных элементов, так и органических соединений. Металлоорганические соединения поступают в растение без их предварительного расщепления до неорганических соединений. Поглощаемые растениями низкомолекулярные частицы и высокомолекулярные фрагменты гумуоных кислот подвергаются внутри растений преобразованиям, участвуют в биосинтезе и, кроме того, являются источниками физиологически активных веществ и оказывают положительное влияние на рост, развитие и продуктивность растений.

Так, опыты с кукурузой свидетельствовали о поступлении и интенсивном перемещении из корней не только низкомолекулярных, но и средне- и высокомолекулярных ароматических фрагментов гуминовых кислот. При этом следует отметить, что физиологической активностью обладали разные по молекулярной массе и особенно низкомолекулярные фракции гуминовых кислот. Они поступают в растения, усиливают окислительно-восстановительные и ферментативные процессы, связанные, в первую очередь, с азотным и фосфорным обменом веществ. Под влиянием гуминовых кислот почвы и, в первую очередь, их низкомолекулярных фракций наблюдался значительный рост корневой и надземной массы кукурузы, отмечалось повышение элементов питания - азота, фосфора, калия и кальция.

Исследования на разных видах растений показали, что при наличии в почвенном растворе низких концентраций гуминовых кислот в растениях наблюдается особенно значительное увеличение содержания азота и фосфора. Одновременно с этим возрастает вынос питательных веществ растением. Это объясняется не только усилением под воздействием гуминовых кислот роста и развития надземной и корневой массы, но и одновременно ростом объема и общей поверхности корней растения, увеличивающими поглощающую способность питательных элементов растениями. Вместе с гумусовыми веществами, отличающимися высокой физиологической активностью, в растение поступают и содержащиеся в них витамины, аминокислоты, поливалентные металлы и ряд других веществ, которые играют также важную роль в росте и развитии растений.

Приведённые данные исследований показывают, что растения могут использовать для питания и непосредственно органические вещества почвы. Поглощённые соединения играют структурную роль, входя в состав тех веществ, из которых растение строит своё тело. Опыты по изучению поступления органических веществ проводились на разнообразных видах растений, относящихся к разным семействам. При этом оказалось, что растения могут усваивать не только органические вещества почвы, но и содержащиеся в ней соединения жизнедеятельности микроорганизмов, выделения других растений и от хозяйственной деятельности человека.

Таким образом оказалось, что высшие растения способны к органическому питанию. Низшие зелёные растения, как известно, очень склонны к питанию готовыми органическими соединениями. Так, эвгленовые водоросли имеют много бесхлорофилльных форм, использующих в качестве источника углерода органические вещества, растворенные в воде. Хлорелла и некоторые другие зелёные водоросли очень хорошо развиваются в воде, богатой растворимыми органическими веществами. Под влиянием органических веществ - сахаров, аминокислот и других водоросли снижают интенсивность фотосинтеза, то есть органическое питание заменяет им фотосинтез.

В процессе исследований было выявлено, что корни растений могут хорошо поглощать такие обычные соединения, как сахара и аминокислоты. Вполне очевидно, что эти вещества после проникновения в организм растения ничем не отличаются от таких же соединений, которые образовались в процессе фотосинтеза. И они расходуются на различные обменные процессы и на построение тела растений. Но растения поглощают и такие специфические органические соединения, как соединения различных применяемых пестицидов и гербицидов.

В растениях обнаружено и поступление антибиотиков, продуцируемых микроорганизмами, различных алкалоидов из почвы, а указанные вещества для растений являются ядами или противоядиями. Обнаружено также поступление ряда фенольных и других органических соединений в почве в результате жизнедеятельности растений и микроорганизмов и являющихся во многих случаях тормозителями роста и развития растений. Механизм поглощения сложных органических веществ растениями пока ещё изучен недостаточно хорошо. Существует несколько теорий такого поглощения.

Но растения могут не только поглощать, находящиеся в почве органические соединения, а и сами выделять в почву такие соединения. Самым интересным при этом является их взаимный обмен выделяемыми органическими и неорганическими соединениями. А такой взаимный обмен подобными соединениями уже затрагивает аллелопатическую и экологическую роль органического питания растений. Очень яркое представление о поступлении выделенных растениями веществ в соседние растения дали опыты с применением меченого углерода.

Так, опыты с полевыми растениями показали, что в состав корневых выделений растений доноров входят органические вещества с радиоактивной меткой углерода, усвоенном в процессе фотосинтеза. Дальше эти вещества усваивались корневыми системами соседних растений-акцепторов.

Передача происходила довольно быстро, и уже через один-два дня отмечены значительные количества углерода с радиоактивной меткой в растениях-акцепторах. Передача от культурных растений проса посевного, люпина и овса к сорнякам ежовнику, пырею ползучему и мышею сизому происходила очень хорошо и, наоборот, от сорных растений к культурным происходила очень слабо (например, от мышея к овсу и от мышея к люпину) либо совсем не происходила (от пырея к люпину). Обмен между разными видами сорняков (ромашка непахучая, ежовник, пырей, пастушья сумка) был оживленный. Растения одного вида сорняков обменивались в одних случаях хорошо (ромашка непахучая между собой и ежовник между собой), в других случаях слабо (мышей с мышеем, пырей с пыреем). Среди культурных обмен очень хорошо происходил у вики с овсом. У кукурузы и фасоли и между растениями кукурузы в этой фазе развития обмена не было. Во всех случаях, чем ближе были расположены донор и акцептор, тем лучше происходила передача корневых выделений.

Сравнительно быстрое передвижение продуктов с радиоактивной меткой от доноров к акцепторам дает возможность предположить, что органические вещества, которые входят в состав корневых выделений, представляют собой легкорастворимые, подвижные вещества типа углеводов, органических кислот, аминокислот, а также углекислоту. Полученные в результате описанных исследований данные свидетельствуют о широком распространении явления обмена органическими веществами корневых выделений между растениями, о большой скорости и количественном значении этого процесса. Установлено, что органические и неорганические продукты питания и вода свободно перемещаются через сросшиеся корни растений одного и разных видов. Срастание корневых систем у древесных растений наблюдается очень часто и не представляет собой редкого явления.

Однако обмен веществами между растениями существует и тогда, когда отсутствует срастание их корневых систем через почвенный раствор. В этой связи интересны исследования, проведённые И. Н. Рахтенко в лесных насаждениях в Белоруссии. Исследовались древесные породы в возрасте от 1 до 20 лет, произраставшие на песчаных, супесчаных и суглинистых почвах: дуб обыкновенный, липа мелколистная, клён остролистный, ель обыкновенная, лиственница сибирская, ясень пенсильванский, берёза бородавчатая, спирея калинолистная и некоторые виды травянистых растений. Радиоактивный фосфор вводили путём смачивания листьев, в отверстия, проделанные в стволах, или через изолированные корневые окончания. Через два-три дня брали пробы с соседних растений, расположенных на расстоянии 0,25-6 м Было обработано 156 деревьев, передвижение радиоактивной метки фосфора было исследовано в 474 случаях. Таким образом был собран вполне достоверный материал.

И. Н. Рахтенко отмечает, что при одинаковых условиях исследования перемещение радиоактивной метки фосфора из липы в дуб происходило интенсивнее, чем из дуба в липу. Из клёна остролистного в дуб меченый фосфор перемещается быстрее, чем из дуба в клён или из одного экземпляра клёна в другой. Установлено также, что перемещение меченого фосфора из одного растения в другое происходит при соприкосновении корневых систем. При отсутствии непосредственного соприкосновения у древесных растений обмен отсутствовал. Из описанных исследований И. Н. Рахтенко вытекает, что отмеченные различия в передаче питательных веществ внутри вида и между различными видами могут быть обусловлены разной ритмикой выделительной и поглотительной деятельности. Дело в том, что растения на протяжении вегетации имеют различные соотношения между этими двумя процессами. У разных видов процессы выделения и поглощения могут не совпадать, у особей одного вида они, естественно, протекают синхронно, одновременно. Поэтому в сочетании растений, из которых одни активно выделяют, а другие активно поглощают вещества, передача будет очень эффективной, а у пары растений одного вида значительно слабее.

В данных исследованиях перемещение (меченого фосфора отмечено и по направлению от древесных пород к травянистым растениям (пырею ползучему, мятлику луговому) в том случае, когда их корневые системы соприкасались. Но передача происходила достаточно быстро и через почвенный раствор без прямого контакта корней, лишь при достаточно близком их расположении. Перемещение радиоактивного фосфора также наблюдалось и от одного травянистого растения к другому при соприкосновении их корневых систем и через почвенный раствор в других опытах. Вообще, ряд учёных утверждает и доказывает, что растения в растительном сообществе питаются из почвы как одно целое. И такое утверждение имеет под собой довольно солидную основу. А отсюда можно заключить, что рост, развитие, продуктивность, качество урожая каждого растения в сообществе в очень большой степени зависит от его соседей.

Какие же выводы можно сделать из всего вышесказанного? Прежде всего, исследования последних десятилетий показали, что высшие растения наряду с существующим почвенным минеральным питанием широко используют для питания и органические и органоминеральные почвенные соединения. Присутствие органических гумусных кислот в почвенном растворе значительно увеличивает поступление в растение минеральных и органических соединений, за счёт повышения проницаемости их клеточных мембран, что способствует стимулированию роста и развития растений. Почвенные органические соединения в виде низкомолекулярных частиц и высокомолекулярных фрагментов гумусных кислот хорошо поглощаются растениями, где соответствующим образом преобразуются и совместно с поступающими с ними из почвы углеводами, аминокислотами и другими соединениями, ничем не отличимые от соединений, образующихся в процессе фотосинтеза, включаются в различные обменные процессы биосинтеза, направленные на рост и развитие растений. Кроме того, гумусные кислоты, и в первую очередь их низкомолекулярные фракции, являются хорошими физиологически активными стимуляторами роста растений.

Высшие растения поглощают не только органические и органоминеральные вещества почвы, но и органические вещества выделений жизнедеятельности микроорганизмов, микоризных и ризосферных грибов, других растений, соединений жизнедеятельности и хозяйственной деятельности человека и животных. И все эти продукты обмена участвуют в биосинтезе каждого растения. И, кроме этого, такие продукты обмена несут информацию для других растений о нападении врагов болезнетворных микроорганизмов или насекомых-вредителей на конкретное растение, что уже доказано учёными. Выделение в почву продуктов фотосинтеза, других органических соединений и продуктов минерального питания имеет очень важное значение для каждого растения. Обмен подобными выделениями для растений одного вида может не сказаться на их росте, для растений разных видов и растений одного вида и сорняками может одни растения стимулировать за счёт меньшего выделения продуктов обмена в почву и большего их поглощения из почвы, другие, наоборот, угнетать при обратном ходе продуктов обмена. Стимулирование или торможение роста растений разного вида и сорняков может наблюдаться, например, и при наличии в продуктах обмена специфических для каждого вида органических соединений коли- нов. Такое воздействие растений друг на друга называется аллелопатией. Аллелопатия является и одной из основных причин так называемого почвоутомления.

К сожалению, несмотря на значительные достижения в исследовании особенностей органического питания растений, в практической части у нас в России им фактически не уделяется никакого внимания. В большей части эти достижения используются производителями продукции природного органического земледелия в странах ЕС, США, Канаде и в ряде других стран. А у нас основное внимание уделяется только минеральному питанию растений, превозносятся успехи гидропоники и выращивания культур на синтетических средах вместо почвы, даже ещё раздаются дифирамбы методу Миттлайдера. Возьмите любую садоводческую газету и любой садоводческий журнал и везде встретите в основном только утверждения о пользе внесения в качестве удобрений и подкормок растений одних минеральных удобрений и рекомендации об их количествах и сроках применения. Хотя, благодаря многочисленным опытам, всем хорошо известно, что качество продукции питательная и биологическая ценность и срок хранения при этом всегда не такое, как при выращивании растений на естественной почве в окружении растений других видов и сорняков (вспомним взаимообмен веществами) без применения или очень ограниченном применении минеральных удобрений и полном отсутствии использования пестицидов и гербицидов (а они сказываются на безопасности и качестве продукции). Несомненно, сказанное связано с использованием растениями продуктов обмена почвенной микрофлоры, выделений соседних растений, действия гумусных кислот и так далее. Не зря же в странах ЕС, США, Канаде и ряде других странах так бурно за последнее время развивается целая новая отрасль земледелия органическое земледелие, а органическое питание растений является основой этого земледелия. Чистая, полноценная, качественная продукция такого земледелия в несколько раз дороже продукции существующего сейчас земледелия, основанного на широком использовании одних минеральных удобрений, пестицидов и гербицидов, да еще и генетически модифицированных сортов растений. Но, тем не менее, продукция органического земледелия сейчас пользуется неограниченным спросом в указанных странах, отрасль органического земледелия процветает и расширяется. Очень жаль, что все это только не у нас.

В. Н. Шаламов

(Уральский садовод № 44-45, октябрь-ноябрь 2014)

Другие статьи В. Шаламова в разделе Шаламов Виталий Николаевич: статьи по садоводству

Комментарии (7)
Сады Сибири © 2016

Сады Сибири

Внимание Ваш браузер устарел!

Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! К сожалению браузер, которым вы пользуетесь устарел. Он не может корректно отобразить информацию на страницах нашего сайта и очень сильно ограничивает Вас в получении полного удовлетворения от работы в интернете. Мы настоятельно рекомендуем вам обновить Ваш браузер до последней версии, или установить отличный от него продукт.

Для того чтобы обновить Ваш браузер до последней версии, перейдите по данной ссылке Microsoft Internet Explorer.
Если по каким-либо причинам вы не можете обновить Ваш браузер, попробуйте в работе один из этих:

Какие преимущества от перехода на более новый браузер?