Соединения фосфора в растениях

Цикл фосфора в агроценозе

Круговорот фосфора в агроценозе

Глобальный цикл фосфора

Питание растений ФОСФОРОМ

Ротамстедская опытная станция (Англия) - Sir John Bennet Lawes (1814-1900). В 1842 г. Дж. Лооз получил патент на производство суперфосфата. В год перерабатывали 40 тыс. тонн костей, но этого не хватало, начали исп. фосфориты. В это время на базе бурого угля начинается производство удобрений, в т.ч. калийные.

Первый опыт с суперфосфатом – 1843 г., бессменно выращивали пшеницу (+NPK) и изучали н влияние на нее этих эл-тов.

[схема]

Отчуждение с урожаем

Возвращение в почву с пожнивными остатками и навозом

Фосфор удобрений

Потребление растениями

Потери с эрозией

Минерализация орг. соед. фосфора

Мин. биодоступные

соед. фосфора Фиксированный фосфор

Орг. удобрения (0-40 кг/га) Фосфорные удоб. (0-1000 кг/га)

Вынос с урожаем (5-40) О.В. почвы (15-600) + Фосфор мин. части почвы (80-2000)

Поглощ. растениями (5-50) смыв

В-раств. Р (5-120)

Вымывание и эрозия (0-260)

- Нуклеиновые кислоты.

- АТФ.

- Фитин – производное циклического соединения шестиатомного спирта инозита и является кальциево-магниевой солью инозит-фосфорной кислоты. Это запасное вещество. Фосфор фитина используется при прорастании развивающимся зародышем.

- Фосфопротеиды – соединения белковых веществ с фосфорной кислотой, которые катализируют течение биохимических реакций.

- Фосфатиды (или фосфолипиды) – сложные эфиры глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и фосфорной кислоты. Они образуют белково-липидные мембраны, которые регулируют проницаемость клеточных органелл и плазмолеммы для различных веществ. Следовательно, они играют очень важную биологическую роль в жизни растений.

- Сахарофосфаты – фосфорные эфиры сахаров. Они играют важную роль в процессах фотосинтеза, дыхания, биосинтеза сложных углеводов и т.д. Благодаря фосфорной кислоте сахарофосфаты обладают высокой лабильностью и большой реакционной способностью. Кроме этого, фосфорная кислота является носителем энергии благодаря образованию макроэргических связей. Основная роль среди макроэргических соединений принадлежит аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ).

Потребление фосфора растениями из почвы – большая проблема для растений, поскольку концентрация фосфора в почвенном растворе низка – порядка 10 милли Моль/л.

Форма, в которой фосфор находится в почвенном растворе зависит от рН. Ниже рН 6,0 большая часть фосфора находится в почве в виде H₂PO₄^-, и максимальное поглощение фосфора происходит в интервале рН – 5-6.

Фосфор не может поступать в клетку в виде простого иона H₂PO₄^-, поскольку это вызовет деполяризацию мембраны и сильный сдвиг рН, поэтому транспорт происходит совместно с катионом – Н⁺.

Через эктомикоризу (корни сосны), гифы, везикулярно-арбускулярной микоризы (ВАМ, ассоциация, в которой Zygomycete fungi в клетках корня высшего растения образуют арбускулы, гифы, везикулы).

Потребление фосфора растениямименяется со временем.

При недостатке Р – растения отстают в развитии, но не у всех есть визуальные признаки недостатка Р. Листовая диагностики (за рубежом) – анализ 5 верхних листов.

Подкормка растений Р – только в почву.

Кукуруза – пурпурные листья. Но – каротины, антоцианы, хлорофилл. Сахара могут идти на синтез антоцианов.

Цитрусовые – менее сладкие при недостатке Р, толстая кожура, растрескивание в центре.

Виноград – бурые, пожелтевшие листья.

Помидоры – низ листьев бурый.

Опосредованное питание Р через повышение температуры (понижение т.; затопление – уменьшение Р в почве).