Улучшение условий питания растений (часть 1)
Питание растений является коренным вопросом земледелия, поэтому выяснение, как и чем питаются растения, представляет собой одну из наиболее существенных задач биологической сельскохозяйственной науки. На протяжении последних 120 лет в вопросе о питании растений попеременно господствовали крайне противоположные воззрения. Гумусовая теория Тейера в 30-х годах XIX ст. сменилась теорией минерального питания растений Либиха — Бусенго, отвергавшей всякую возможность поступления органических соединений в растения. Вместе с тем практика земледелия показала важнейшее значение органических удобрений, так как положительное влияние минеральных удобрений наиболее сильно проявлялось при совместном внесении или сочетании их с органическими соединениями либо на фоне окультуренной почвы, хорошо заправленной органическими удобрениями. Значение органических удобрений в улучшении питания растений еще больше возросло в связи с широким применением органо-минеральных удобрений, навозо-торфяных компостов и в связи с развиваемой в настоящее время вышеизложенной теорией почвенного питания растений.
С.П. Костычев (1937) указывал, что высшие зеленые растения могут питаться готовыми безазотистыми и азотистыми органическими соединениями, но это питание уступает нормальному — световому. Сахар и маннит могут быть источниками питания зеленых растений. Амиды и аминокислоты хорошо усваиваются ими, причем, по мнению некоторых исследователей, даже без предварительного отщепления аммиака. С.П. Костычев указывал на то, что при наличии солнечной энергии растение предпочтительно питается фотосинтетическим путем и что предоставление ему готовых органических соединений не может ослабить фотосинтетического процесса. В применении к водорослям искусственное питание готовыми органическими соединениями давало иногда более положительные результаты, чем наблюдаемые в опытах с высшими растениями. Наиболее благоприятными органическими питательными веществами для водорослей, как и для высших растений, являются сахара и близкие к ним многоатомные спирты, однако низшие водоросли все же менее требовательны, чем высшие растения, так как могут черпать необходимую пищу из аминокислот, жирных кислот, оксикислот и даже из мочевины, гидантоина, креатина и т. п. веществ. Таким образом, низшие водоросли занимают промежуточное положение между высшими растениями и бесхлорофильными организмами.
Н.А. Максимов (1958) отмечает, что в почвах обычно содержится ничтожное количество азотистых минеральных соединений; главное же количество азота представлено в органической форме. Однако на пути исследования, какими формами азотистых соединений питаются растения, имеются огромные методические трудности. Считают, что более простые соединения азота (нитраты, аммиак) лучше усваиваются растением. Наряду с этим опыты, проводившиеся по методу стерильных культур, разработанные
И.С. Шуловым, Г.Г. Петровым, Е.В. Бобко и другими, с полной определенностью показали, что органические азотистые соединения, например аминокислоты, могут усваиваться растениями, но усвоение их проходит более медленно, а потому развивающиеся на них растения значительно отстают от растений, получающих азотнокислые и аммиачные соли. Лишь немногие органические соединения азота (например, аспарагин и мочевина) легко усваиваются растениями. Совсем не усваиваются ими нерастворимые в воде белки, липоиды и другие соединения азота, входящие в состав перегноя. Поэтому большинство исследователей до сих пор считает, что минеральные соединения являются для растений несравненно лучшими источниками азота, чем органические, и что азот перегнойных веществ используется лишь после того, как под влиянием почвенной микрофлоры будет переведен в неорганическую форму.
При разложении растительных и животных остатков фосфорная кислота частично освобождается в виде неорганических соединений и может быть снова усвоена растениями. Непосредственные же фосфорные органические соединения, вроде лецитинов и стеринов, хотя и могут ими усваиваться, но лишь с большим трудом. Это доказано методом стерильных культур. Весьма вероятно, что и в стерильных культурах поступлению этих соединений в растение предшествует их распад под влиянием выделяемых корнями ферментов. Некоторые другие органические соединения фосфора (глицерофосфаты и сахарофосфаты), по-видимому, усваиваются растениями даже в стерильных условиях. Однако, как показано Е.И. Ратнером, их усвоению предшествует отщепление фосфорной кислоты в неорганической форме при помощи выделяемых корнями ферментов — фосфатаз. Наряду с этим органические соединения фосфора, как азота и серы, могут в какой-то мере поглощаться корнями и в неизмененном виде. Однако считается, что в питании растений такие органические соединения по сравнению с минеральными играют подчиненную роль.
