МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

Минеральные элементы являются составной частью обмена веществ в растении. Роль их многообразна и сводится к включению в состав органических соединений, образующих тело растения, они активируют процессы, входя в состав ферментов, физиологически важных соединений или даже будучи эффекторами отдельных ферментативных реакций. Минеральные элементы обеспечивают осмотические процессы клеток, определенное значение рН клетки, электрический заряд мембран, регулируют поступление других элементов и пр. В конечном счете, поэтому минеральному питанию принадлежит решающее место в формировании урожая.

Анализ элементарного состава сухой массы растений показывает, что в среднем они содержат С – 45%, О – 42%, Н – 6,5%, N – 1,5%. Эти четыре элемента, так называемые органогены, в составе золы не присутствуют. Оставшиеся 5% сухой массы приходятся на зольные элементы, среди которых кроме названных по последней информации важную роль играют макроэлементы (содержание их в золе от процентов до сотых долей) - P, S, K, Ca, Mg, Fe, и микроэлементы, содержащиеся в золе от тысячных долей процента до миллионных, к ним относят Mn, Cu, Zn, B, Mo. Кроме того, некоторые авторы выделяют и ультрамикроэлементы, содержание которых ниже миллионных долей процента. Их роль до сих пор не выяснена. Элементы относят к необходимым, если без них растение не может закончить нормальный жизненный цикл.

Дополнительно была выделена группа «полезных» элементов Na, Cl, Si, Co, которые могут быть необходимы лишь отдельным видам растений (например, Na и Cl - галофитам, Si – хвощам, Co – бобовым и т.д.).

Особенность минерального обмена растений – накопление элементов в тканях в гораздо более высокой концентрации, чем во внешней среде. Другая особенность – специфичность потребности в элементах, в том числе иногда токсичных для человека (тяжелых металлов, нитратов и др.). В то же время важным является использование растений в фиторемедиации (т.е. в очистке окружающей среды) - разделе науки, которая в настоящее время интенсивно развивается.

Благодаря минеральным элементам синтезируются такие классы соединений как белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, высокоэнергетические биомолекулы и другие вещества, образующие конституцию тела растений, работают электрон-транспортные цепи фотосинтеза и дыхания и т.д.

В настоящее время наукой о минеральном питании изучаются механизмы поступления ионов в интактное (целостное) растение, их распределение в органах, исследуется роль и функция элементов, выясняются системы регуляции минерального питания и взаимодействия органов. Доказывается роль корневой системы не только как органа закрепления на субстрате, поглощения элементов, но и как органа синтезирующего ряд специфических веществ (например, алкалоиды и фитогормоны), выделительная функция ее при взаимодействии с другими организмами (фитоалексины) и преобразующими окружающий субстрат (кислые фосфатазы, органические кислоты, фитосидерофоры).