Способность растений к поглощению фосфора

Элементы, необходимые для минерального питания растений, должны поставляться в ионной форме (таблица 1) (за исключением С, О и Н, которые поглощаются в форме СОг, О2, Н2О).
Таблица 1. Минеральные вещества, поглощаемые в ионной форме [7, с. 62].
Анионы Катионы
Элемент Форма поглощения Элемент Форма поглощения
N Нитрат (NO3-) K K+
S Сульфат (SO42-) Mg Mg2+
P Фосфат (PO43-) Ca Ca2+
Cl Хлорид (Cl-) Fe Fe2+ (3+)
B Борат (BO33-) Mn Mn2+
Mo Молибдат (MoO42-) Zn Zn2+
Cu Cu2+
Элементы минерального питания растений находятся в окружающей среде в нескольких состояниях: недоступные для растения (ионы калия, аммония), труднорастворимые (неорганические соли, в том числе фосфаты) и легкорастворимые (растворенные в воде и доступные для растений). Ионы минеральных солей поступают в клетки корневой системы растений из почвенного раствора и из частиц почвы. Первоначальный этап поглощения питательных веществ растениями из почвенного раствора – адсорбция ионов. Адсорбированные ионы непрерывно перемещаются внутрь клеток корня, при этом транспорт ионов с мембраны идет против градиента концентрации и требует затрат энергии. Поступившие в клетку ионы (в неизменном виде или в форме органических соединений, синтезированных в корне, передвигаются в надземные органы (стебли и листья). Некоторые ионы (например, К+, Са2+, Na+) не являются составляющими органических веществ, но участвуют в сохранении физико-химических свойств клетки (создают условия для нормального протекания обменных процессов)

. Такие ионы легко освобождаются и выделяются в окружающую среду в результате экзоосмоса. Другие ионы (например, NH4+, Н2РО4-; SO2-) идут для синтеза органических веществ (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот и т.д.), образуя устойчивые соединения. Таким образом происходит их прочное связывание в растении. При этом, растениям свойственна избирательная проницаемость: разные типы ионов поглощаются неравномерно, что ведет к изменению химических характеристик почвы. Упрощенный механизм данного явления можно описать на следующем примере: если в почвенном растворе присутствует нитрат натрия (NaNO3), растение будет больше поглощать анионов NO3- в обмен на анионы гидрокарбоната (НСО3-), изменяя Рh почвы на более щелочную среду [7, 63-64 С.].
В процессе поглощения немаловажную роль играет почва, её структура и состав. Почва – сложная многофазная система, подверженная физическим, химическим и биологическим изменениям. Структура почвы определяется следующими основными фазами: твердая фаза и гумус. Помимо этого, различают жидкую фазу (почвенная влага), газообразную (пузырьки воздуха в почве) и живую фазу (живые организмы). Твердая почвенная фаза состоит из продуктов эрозии породообразующих минералов: силикатов, глинистых частиц, известняка, продуктов распада органического материала. Пустоты между этими структурами заполнены частично водным раствором (жидкая фаза, почвенная влага, почвенный раствор), а частично газом (почвенный воздух). Оптимальным состоянием почвы для роста растений является следующее соотношение: половина почвенных пустот заполнена раствором, а другая часть – воздухом для поддержания корневого дыхания