МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ, совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химических элементов, необходимых для жизни растительного организма, в форме ионов минеральных солей. Среди элементов минерального питания растений различают макроэлементы (N, S, Р, К, Ca, Mg) и микроэлементы. Азот поглощается растениями в форме аниона NO₃^– или катиона NH₄⁺ , фосфор и сера — в форме анионов H₂PO₄^– и SO₄^2– , металлы — в форме катионов K⁺, Ca²⁺ и Mg²⁺ . Одноклеточные организмы и водные растения поглощают элементы минерального питания растений всей поверхностью, высшие наземные растения — поверхностными клетками корня, главным образом корневыми волосками. Катионы проникают в клетку через окружающую её плазмалемму пассивно, анионы (а также K⁺ при наружной концентрациях меньше 1 мМ) — активно, с затратой метаболической энергии. Активное поглощение обеспечивается работой молекулярных ионных насосов плазмалеммы. Внутри клетки ионы перемешиваются с помощью кругового движения цитоплазмы (циклоза) и неравномерно перераспределяются между ней и органоидами (компартментация). От клетки к клетке ионы передвигаются либо по плазмодесмам, объединяющим все клетки ткани воедино — в симпласт, либо по клеточным оболочкам, также объединённым в апопласт. В теле растения ионы перемещаются с водным током по сосудам ксилемы, пронизывающим корень, стебель и лист. Восходящий транспорт элементов минерального питания растений направлен главным образом к формирующимся плодам и молодым листьям. По мере старения нижних листьев элементы минерального питания оттекают из них в растущие органы, где могут использоваться повторно (реутилизация). Вовлечение поглощённых элементов минерального питание в общий обмен веществ происходит во всех клетках растения. Азот входит в состав аминокислот и белков, а также аминов, амидов, алкалоидов, хлорофилла, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, многих гормонов и витаминов. Сера включается в аминокислоты цистеин, цистин и метионин, фосфор — в аденозинтрифосфат (АТФ) и другие аденозинфосфаты, играющие ключевую роль в энергетическом обмене клетки, а также в фосфолипиды клеточных мембран и в нуклеиновые кислоты. Калий, кальций и магний остаются главным образом в ионной форме, обеспечивая стабильность субклеточных структур и активность ферментов (примерно 10% Mg листовых клеток входит в состав хлорофилла). Вместе с фотосинтезом минеральное питание растений составляет единый процесс питания растений. Регуляция минерального питания растений с помощью удобрений — один из важнейших путей повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.