Питательные смеси и требования к их составлению
Для выяснения роли различных элементов в минеральном питании растений, их выращивали при различном соотношении солей, которые входили в состав питательных смесей.
Требования к составлению питательных смесей.
1. Питательные смеси должны быть обеспечены всеми необходимыми биогенными элементами.
2. Питательные смеси должны обладать определенной буферностью (способностью противостоять изменениям рН окружающей среды). В качестве буферных смесей, в основном, используются органические кислоты (яблочная, уксусная) и их соли. Примером буферной смеси может служить уксусная кислота и ее натриевая соль. Уксусная кислота является слабым электролитом и диссоциирует по уравнению:
СН3СООН СН3СОО- + Н+.
Натриевая соль уксусной кислоты является сильным электролитом и диссоциирует по уравнению:
СН3СООNa СН3СОО- + Na+.
При увеличении концентрации протонов они связываются с анионами СН3СОО- и переводятся в малодиссоциируемое соединение – уксусную кислоту. При защелачивании среды ионы ОН- связываются с протонами, образующимися при диссоциации уксусной кислоты, в результате чего образуется вода, вследствие чего диссоциируют новые молекулы ацетата.
3. При составлении питательных смесей следует учитывать явление антагонизма ионов. Проводилось множество экспериментов, в ходе которых было показано, что при содержании водных животных или растений в среде, в которой находится только одна соль NaCl в той же концентрации, что и в морской воде, подопытные организмы гибнут. Добавление любой другой соли снимает ядовитое действие соли одного вида. На основании этих данных был сделан следующий вывод: различные соли взаимно уничтожают ядовитое действие друг друга – выступают как антагонисты. Особенно выражены антагонистические отношения между калием и кальцием. Растворы, составленные с учетом антагонистических взаимоотношений, называют физиологически уравновешенными растворами. Примеры физиологически уравновешенных растворов: морская вода, кровь и лимфа животных. Для растений физиологически уравновешенными являются те растворы, на которых в водной культуре развивается нормальное растение.
Явление антагонизма связано с различным влиянием ионов на коллоидные свойства цитоплазмы и состояние мембран. Ионы одновалентных металлов обводняют цитоплазму, в результате этого уменьшается ее вязкость, увеличивается текучесть и проницаемость мембран. Ионы Са2+ и других двухвалентных металлов снижают гидратацию цитоплазмы, увеличивают ее вязкость. Соли трехвалентных металлов (Аl3+ и др.) уплотняют цитоплазму, переводя ее в состояние геля. Все эти процессы связаны с изменением белковых коллоидных систем.
Наряду с понятием антагонизма существуют также понятия синергизм и аддитизм.
Синергизм – усиление действия одной соли благодаря другой. Так например, внесение смеси азотно-фосфорных удобрений превышает действие внесенных по отдельности азотных и фосфорных удобрений.
Аддитизм – действие смеси солей равно сумме действий отдельных компонентов.
4. Растения с различной скоростью могут поглощать анионы и катионы той или иной соли, в связи с этим различают физиологически кислые, физиологически основные и физиологически нейтральные соли. У соли NaNO3 быстрее поглощаются анионы. Катионы натрия накапливаются в субстрате, где они, соединяясь с гидроксиданионами, образованными в результате диссоциации воды, дают сильную щелочь NaOH. Таким образом, нитрат натрия относят к физиологически основным (щелочным) солям.
Соль (NH4)2SО4 является физиологически кислой, поскольку быстрее поглощаются катионы NH4+. Анионы SО42- накапливаются и, связываясь с протонами воды, превращаются в серную кислоту.
NH4NO3 – физиологически нейтральная соль, ее анионы и катионы поглощаются растениями с одной скоростью.
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1484 | Нарушение авторских прав
|