Фотосинтез, или листовое питание растений. Питание растений листовое
Фотосинтез, или листовое питание растений
Основная мысль предыдущих статей («Фотосинтез…» и «Углекислый газ, глюкоза и углеродная жизнь») по вопросу основного питания растений: официальная точка зрения - что самый главный элемент питания для растений – азот (потому и существуют рекомендации по удобрениям азотным и NPK- азотно-фосфорно-калийным). То есть, что самое главное питание - минеральное корневое, и в нем - азотное. На самом деле (по мнению альтернативному), основа питания растений - углерод, и углеродное «питание листовое», в процессе фотосинтеза. А из корневого, самое главное - водное, как источник водорода и кислорода. Я так и сказал в предыдущей статье о «фотосинтезе…», а следовало сказать, и углерода тоже. Удивлены? При чем тут углерод в корневом питании, если речь идет о «листовом питании», как основном - углеродном? Все просто объясняется.
Фотосинтез, или образование первичного стабильного углеродного соединения- глюкозы, под действием солнечного света требует обязательное поступление углерода в виде углекислого газа СО2 в листья растений. Но вот как углекислый газ поступает в листья растений: в виде «листового дыхания» (по-другому, газообмена), или иным способом, большой вопрос?
Об этом и будет предлагаемая статья - о том, как и каким образом углерод в виде углекислого газа СО2 попадает в листья растений, ПРИ РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ, для процесса фотосинтеза- построения молекулы глюкозы, то есть, «листового питания» растений. Глюкозы - как первичной энергетической и структурной основы физиологии и роста растений. И всей органической жизни, а не только растений. То есть, по сути «листовое питание», или «углеродное питание»- это не просто усвоение углекислого газа листьями растений, а построение глюкозы в процессе фотосинтеза.
И в моих словах не было, и нет никаких противоречий. Предлагаю по - рассуждать на эту тему, вместе со мной, чтобы внести ясность в этот вопрос. Крайне важный вопрос, с практической точки зрения. Потому как зная ответ, можно легко и просто управлять ростом растений и получать прогнозируемые высокие результаты продуктивности растений. То есть, зная пути поступления углекислого газа в растения для фотосинтеза, можно досыта накормить растения. И получать сверхвысокие урожаи от обильного и сбалансированного питания.
Но оговорюсь сразу, «листовое дыхание» растений, в смысле потребления, всасывания, «вдыхания» углекислого газа, мне видится иначе, чем общепринятое альтернативное, или официальное. То есть, углерод, в виде углекислого газа СО2 попадает в листья растений не через «устьица» (листовой пластинки) при «листовом дыхании растений», а с водой через корни, при корневом всасывании воды. Потому и следовало добавить, что вода для растений - это не только источник кислорода и водорода в питании, но и углерода. Именно, почвенная вода является главным поставщиком углерода в виде угольной кислоты (углекислого газа СО2, растворенного в ней). Но используется углерод растениями в виде углекислого газа СО2 , (растворенного в почвенной воде) уже в листьях, при ФОТОСИНТЕЗЕ. То есть, следует различать всасывание (или поступление) углекислого газа СО2 в растения (с последующей доставкой в листья), от его усвоения, то есть самого процесса фотосинтеза, или по-другому - «листового питания». Как я уже сказал, это не одно и то же. Поэтому, ещё раз акцентирую ваше внимание на этом важном моменте.
И ещё одна очень важная оговорка. Корневое всасывание углекислого газа с водой (в растворенном виде)- это справедливо лишь для динамического питания растений, при высокой микробиологической активности сапрофитов почвы, то есть, для земледелия природного типа, а не при пахотном земледелии. При пахотном варианте, и сопутствующем ему гумусовом (второстепенном) типе питания растений, все происходит именно так, как описывается учеными в «классическом варианте»: углекислый газ СО2 может попадать в листья и через «устьица» листовой пластинки, при так называемом «листовом дыхании». Но происходит так потому, что это искусственно созданные условия «голодовки» для растений, а в Природе ничего подобного не происходит.
Пахотное земледелие- это искусственно созданная «реальность» для роста и развития растений, и там, в той реальности, все с растениями происходит иначе, чем в Природе. Это касается, в том числе, и углеродного питания растений. Ученые «зафиксировали» факт, но факт из другой реальности, не имеющей ничего общего с естественной природной. И на основе этого «факта» сделали свои «выводы» о несуществующем в природе растений явлении – «дыхании». В прямом смысле этого слова, подразумевающего, как «вдыхание», так и «выдыхание», то есть, активный газообмен через листья.
Но это противоречит всем физическим законам, о чем чуть ниже. Кроме того, у растений нет органов «активной вентиляции воздуха» для активного «дыхания». И в связи с этим, все утверждения сторонников такой «теории»- «листового дыхания растений» рассыпаются как несостоятельные, в принципе. (Хотя это мнение очень авторитетное, и введено в официальную науку давно, еще её основателями. Но на современном этапе это заблуждение очевидно, хотя продолжает быть официальной научной точкой зрения. Это замечание в качестве справки).
Например, если такая потребность - «активного дыхания» возникла у животных, то в процессе «эволюции» животного мира развились специальные органы для активного газообмена, и не один орган, а целая «дыхательная система органов». Но у растений в природе нет и не было такой необходимости в активном газообмене, потому и не «образовались» органы такого обмена. В природе, основной источник углекислого газа для растений – почвенная конденсированная и грунтовая вода.
А по факту, спросите Вы? А по факту может происходить такой газообмен, но не активно, и при почти полной углеродной голодовке. Подробнее объясню чуть ниже, по ходу рассуждений.
Но для чего нужны такие уточнения - как попадает углекислый газ в растения? А для того, что это имеет огромное практическое значение в углеродном питании растений! И ещё, это позволяет управлять активно процессом фотосинтеза растений, обеспечивая его «бесперебойность» (обеспечение непрерывности, независимо от неблагоприятных факторов окружающей среды) и поддержание на очень высоком уровне. И благодаря этому получать стабильные и высокие урожаи, применяя полученные знания на практике. Потому как, зная пути поступления углекислого газа, можно повысить значительно его концентрацию в почвенной воде, используемой растениями, зная физические свойства угольной кислоты (СО2).
А теперь, когда все оговорки обозначены, и обозначена сама тема рассуждений, приступим к конкретному рассмотрению вопроса, как все это происходит, и при каких условиях.
И начнем мы с физических свойств углекислого газа, или «угольной кислоты», химическая формула которой- СО2. То есть, это продукт полного окисления углерода.
И первое, что следует отметить, что растворимость углекислого газа (как и всех газов) в воде напрямую зависит от температуры и давления.
Чем ниже температура воды, тем больше в ней может раствориться углекислого газа - СО2. Например, при +20*С растворимость в воде 0,88 объема углекислого газа в одном объеме воды, при +10*С, уже – 1,19, при +5*С- 1,42.
В атмосфере земли углекислого газа - СО2 очень немного – всего 0.03%. В сухом атмосферном воздухе при стандартном барометрическом давлении (760 мм. рт. ст.) его парциальное давление составляет всего 0.2 мм. рт. ст. (0.03% от 760). Но и этого очень незначительного количества вполне достаточно, чтобы он стал значимым для растений. Почему? Ввиду своих феноменальных свойств и способности растворения в воде.
К примеру, дистиллированная (испаренная и вновь конденсированная, то есть, полностью лишенная газа) или хорошо обессоленная вода, постояв в открытой таре достаточное время для того чтобы успеть прийти в равновесие с атмосферным воздухом, станет слегка кислой. Это произойдет потому, что в ней растворится углекислый газ. При указанном выше парциальном давлении углекислого газа его концентрация в воде может достичь 0.6 мг в л, что приведет к падению рН до значений близких к 5.6. Почему? Дело в том, что некоторые молекулы углекислого газа (не более 0.6%) взаимодействуют с молекулами воды с образованием угольной кислоты: CO2+h3O = h3CO3h3CO3 = H+ + HCO3-
Этого оказывается достаточно для подкисления дистиллированной воды. Напомню, что показатель рН (активная реакция воды) как раз и отражает содержание ионов водорода в воде. Это отрицательный логарифм их концентрации.
В природе точно также подкисляются капли дождя. Поэтому даже в экологически чистых регионах, в которых в дождевой воде нет серной и азотной кислот, она все равно слегка кислая. Проходя затем через почву, где содержание углекислого газа во много раз выше (в 10 раз, то есть, на целый порядок, но только в природных почвах), чем в атмосфере, вода еще больше насыщается углекислотой. Взаимодействуя затем с породами, содержащими известняк, такая вода переводит карбонаты в хорошо растворимые гидрокарбонаты:
CaCO3 + h3O + CO2 = Ca(HCO3)2
Эта реакция обратима. Она может быть смещена вправо или влево в зависимости от концентрации углекислого газа. Если содержание СО2 достаточно продолжительное время остается стабильным, то в такой воде устанавливается углекислотно-известковое равновесие: новых гидрокарбонатных ионов не образуется. Если тем или иным способом убрать СО2 из равновесной системы, то она сдвинется влево, и из раствора, содержащего гидрокарбонаты выпадет в виде осадка практически нерастворимый карбонат кальция. Так происходит, например, при кипячении воды (это известный способ снижения карбонатной жесткости, то есть концентрации в воде Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2). Этот же процесс наблюдается и при простом отстаивании артезианской воды, которая под землёй находилась при повышенном давлении, и там в ней растворилось много углекислоты. Оказавшись на поверхности, где парциальное давление СО2 мало, эта вода отдает лишний углекислый газ в атмосферу до тех пор пока не придет с ней в равновесие*. При этом в ней появляется беловатая муть, состоящая из частичек известняка. Поэтому, при поливе «дождеванием» холодной колодезной, тем более артезианской водой с больших глубин, на листьях растений выпадает белый известковый налет в виде «следов» от высыхания капель воды.*Под равновесием с атмосферным воздухом предусматривается такое состояние воды, когда концентрации (напряжения) растворенных в ней газов соответствуют парциальным давлениям этих газов в атмосфере. Если давление какого-либо газа уменьшится, то молекулы этого газа начнут покидать воду, до тех пор, пока снова не будет достигнута равновесная концентрация. И наоборот, если парциальное давление газа над водой увеличится, то большее количество этого газа растворится в воде.
Именно по этой же причине в горах растения вырастают карликовые. Им не хватает углеродного питания для нормального роста. При низком атмосферном давлении, низкое и парциальное давление углекислого газа. И он легко «улетучивается» из листьев не успев «усвоится» в процессе фотосинтеза. При том, что и в почвенной воде высокогорий его тоже растворено малое количество.
При нормальном атмосферном давлении и температуре +20*С в одном литре воды могло бы раствориться 1.7 г углекислоты (углекислого газа). Но это произошло бы только в том случае, если бы газовая фаза с которой соприкасалась эта вода целиком состояла бы из СО2. А, при контакте с атмосферным воздухом, в котором содержится всего 0.03% СО2 в 1 л воды может перейти из этого воздуха только 0.6 мг – это и есть равновесная концентрация, соответствующая парциальному давлению углекислого газа в атмосфере на уровне моря.
Поэтому, в почвенных условиях, при активном расщеплении органики («биодинамическое земледелие» с мульчированием органикой, или природные условия с участием листового опада) насыщение воды углекислотой (СО2) очень высокое. Потому что концентрация углекислого газа может быть очень высокой, а точнее полностью «почти» почвенный воздух состоит из углекислого газа. Тогда его концентрация в почвенной воде может увеличиваться от 10, 100 и 1000 раз, по сравнению с насыщением на «открытом воздухе». То есть, «на воздухе» в воде растворяется всего 0,6 мг в литре, (при обычной концентрации в воздухе газа СО2 и обычном давлении, при температуре +20*С). В природных условиях луговых почв, в почвенной воде растворяется уже от 2 до 6 мг на литр. Не растворяется больше, потому что поступление СО2 от расщепления органики не такое активное, то есть микробиологическая активность сапрофитов на конкретном участке, это первое. И второе условие, сдерживающее большее насыщение – это постоянный отток СО2 из почвы в атмосферу. Почва естественных угодий выделяет в год до 8000 М3 углекислого газа на гектар площади.
Откуда? Так ведь понятно, от ферментативного расщепления органики сапрофитами почвы, то есть, все от того самого «почвенного пищеварения». Потому как единственный основной источник углекислоты- СО2, это растительные остатки (опада, или мульчи). А уж потом «источником» СО2 для растений становятся «воздух, вода и почва», как написано в энциклопедиях и учебниках. Ведь сами растения, их остов, состоящий из клетчатки и лигнина - это ведь полимер первичного «строительного вещества» - глюкозы, которая образуется в растениях, при «листовом питании» в процессе ФОТОСИНТЕЗА. Расщепляясь при почвенном пищеварении, клетчатка, а затем глюкоза распадается на то, из чего получилась при ФОТОСИНТЕЗЕ - на воду и углекислый газ.
Но если усилить процесс расщепления органической мульчи, и максимально исключить отток углекислого газа в атмосферу, его концентрация значительно увеличится в почвенном воздухе, то есть, увеличится его парциальное давление**. А значит, повысится его растворимость в воде.
Например, в условиях дополнительного укрытия пленкой (поверх мульчи), препятствующей улетучиванию СО2 в атмосферу, в почвенной воде концентрация углекислоты может доходить до уровня полного «насыщения», значений близких максимальному - 1,7 г углекислоты на литр воды. Практически таких условий создать не возможно, но если это значение достигнет величины хотя бы 0,6 г на литр, то это в 1000 раз больше, чем в открытом водоеме, или емкости, стоящей на «открытом воздухе». По вышеуказанному правилу равновесного состояния газов в воде и в воздухе.
Поэтому, такой прием агротехники выращивания растений, например, земляники на грядках «по пленочному укрытию почвы», вполне научно обоснован, и дает ощутимый результат в прибавке урожая. В том числе и от усиления углеродного питания. Конечно, при условии, что предварительно гряда замульчирована измельченной органикой с одновременным внесением в неё закваски сапрофитов, например, ЭМ- препарата, или других.
**Парциальное давление (от латинского partialis – частичный) – давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси.
Все о чем сказано выше - это даже трудно себе вообразить. Но это естественный природный факт свойств углекислого газа. Его растворимость в воде превышает растворимость кислорода в 70 раз, азота - в 150 раз. Вдумайтесь в эти цифры. Растворимость на два порядка выше, чем всех других газов, при всех равных условиях.
Это на первый взгляд кажется нереальным. Дождевая вода, еще не достигнув поверхности земли, насыщается газами, и особенно СО2 в силу его феноменальной растворимости. Ведь всё очевидно, стоит лишь приглядеться внимательно, и "включить воображение".
Ну и что из этого следует, спросите, ВЫ? При чем корневое всасывание, растворенной углекислоты (СО2) в почвенной воде? А при том, углекислый газ, растворенный в воде, легко всасывается корнями растений, и доставляется прямиком в листья. Где часть его усваивается в процессе фотосинтеза. А часть (излишки) «улетучивается» через «устьица» листьев в атмосферу. По все тем же законам парциального давления газов, и связанного с этим равновесного состояния газа в воде (тканевой) и атмосфере. И если в приземном слое воздуха концентрация СО2 будет выше, то меньше его и улетучиваться будет из листьев, тем активнее он будет использоваться листьями. То есть, без лишних потерь. Вот почему в опытах, при выращивании растений в герметичных сосудах (в условиях повышенного давления), и в закрытом грунте с большой концентрацией в воздухе СО2 (высокое парциальное давление газа) растения развиваются активней.. и дают больший прирост и урожай.
Многие, кому я пытался рассказать о корневом всасывании СО2, растворенного в почвенной воде, говорили, что я все выдумал. Может быть и Вы так думаете?
Скажу на это, что вы сами, можете легко убедится в том, что это давно известный и достоверно доказанный факт. Откройте любую сельскохозяйственную энциклопедию, отыщите УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ, где четко написано об этом. Цитирую дословно: «УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ – усвоение зелеными растениями углерода в процессе фотосинтеза. Основным источником углерода для зеленых растений служит углекислота (СО2) воздуха. С помощью меченого углерода (14С) установлено, что растения корнями также поглощают углекислоту, находящуюся в почве (почвенной воде)..»
То есть, усвоение корнями растений растворенного в воде СО2 давно доказанный и неоспоримый факт. А дальше приписка, что «..однако количество углерода, усваиваемого корнями, невелико». И это справедливо, при низком его содержании в почвенной воде. Именно поэтому сделаны такие выводы, когда пахотное земледелие создает искусственную среду обитания растений. Где содержание СО2 в почвенной воде такое же, как и в воздухе. И растению без разницы, откуда будет поступать углекислый газ. При том, что всасываясь корнями с водой, он сразу используется при фотосинтезе, тогда его содержание еще ниже (ввиду постоянного расхода), чем в окружающем атмосферном воздухе. И происходит его переход из воздуха в тканевую воду, по закону равновесного состояния. То есть, тогда, в этих искусственно созданных условиях, начинает осуществляться «листовое дыхание», с поглощением СО2 из воздуха листьями.При избытке в почвенной воде, углекислый газ может только выделятся листьями, но никак не растворятся в тканевой воде листьев. Это невозможно, в принципе, по тем же вышеуказанным законам и правилам равновесного состояния. При низком парциальном значении газа в воздухе, и высоком содержании в воде, газ не поглощается водой, а активно из неё выделяется, что видно невооруженным глазом. Хотите убедиться? Откройте пробку с бутылки с газированной водой, растворенная в воде углекислота начнет активно выделятся в виде пузырьков воздуха . Работает все тот же закон «равновесного состояния газа».
Ученые не ошиблись в опыте, но ошиблись в выводах по опыту. То есть, опыт сам по себе верный и точный, а выводы сделаны в условиях низкого парциального давления газа в почвенном воздухе, то есть с обычным содержанием СО2, равным 0,03%. Но биодинамическое земледелие создает иную реальность, крайне отличную от опытной. Поэтому выводы, верные для пахотного земледелия (или горшечной культуры) полностью неверны для «биодинамического земледелия» и создаваемых условий растворения СО2 в воде до значений близких к полному насыщению, равного уже не 0,6мг на литр, а 0,6г на литр. Что в 1000 раз выше. При таких условиях глупо полагать, что растения не «воспользуются» этим, при том факте, что у них нет специальных органов активной вентиляции воздуха. Да даже если и были бы, это сколько же надо «прокачать» воздуха через листья, чтобы получить равнозначное количество углекислого газа тому, что растворено в 1 литре почвенной воды? Невообразимо много. При том, что газ , даже при «активной вентиляции» и растворяться-то в воде листьев не будет, при условиях его избытка.
Но и при обычных природных условиях, в почвенной воде этот показатель выше в 10-100 раз.
Рассуждаем далее. Как мы уже рассмотрели, при высоком содержании СО2 в приземном слое воздуха (при постоянном поступлении из почвы), вследствие высокой динамики процесса разложения детрита, создаются условия препятствующие избыточному его улетучиванию из листьев, или по другому, способствующие его удержанию. Поэтому, заботясь о том, чтобы ветер не сдувал углекислый газ с участка (закрытый грунт, или высокое пленочное ограждение) мы увеличиваем значительно углеродное питание растений уже лишь повышением концентрации СО2 в приземном слое воздуха (на уровне растений). Потому что с повышением парциального давления газов, повышается и его растворимость. И высокое парциальное давление газа создает условия высокого его содержания в тканевой жидкости листьев растений.
А теперь вопрос : «Что бы вы стали делать, будучи сильно проголодавшимся, если бы вам предложили тарелку вашего любимого супа? Но при том, предложи ли бы в качестве столовых приборов: китайские палочки и большую столовую ложку?"
Ответ очевиден. Глупо полагать, что вы воспользовались бы чем-то кроме ложки. Китайцы потому и пользуются палочками, что кушают твердую пищу, а россияне и братья славяне «любят» есть борщи, то есть, жидкую пищу, которую удобней «хлебать» ложкой.
Так и растение. При огромном избыточном содержании СО2 в почвенной воде, глупо полагать, что оно будет "вентилировать" воздух через устьица листьев , чтобы прогнать активно воздуха, во много раз больше, чем может всосать корнями при значительно меньшем объеме воды, с тем же содержанием углекислоты. И при том, он всасываться через листья не будет, по закону равновесного состояния газов в жидкости и окружающем воздухе. Даже в обычных природных условиях. Ещё раз акцентирую на этом внимание.
Ну, или подумайте сами. Может другой вариант вам покажется более интересным .
Ещё одно замечание. При растворении в воде, всего 0,6 % молекул СО2 образует угольную кислоту. Остальные остаются "свободным газом". То есть, речь идет о всасывании корнями именно углекислоты (СО2).
И ещё, при нехватке СО2 в воде, некоторые растения способны поглощать СО2 из гидрокарбонатов кальция и магния, по типу водных растений. Чем больше способность, тем выше выживаемость растений. Пахотная агротехника – это испытание растений на выживаемость, не более того.
И последнее. В закрытом грунте при гидропонном способе выращивания концентрация СО2 в воздухе быстро и резко падает. От поглощения листьями, и от поглощения водой , то есть по той и по другой причине. Если же, через воду прокачивать простой атмосферный воздух перед подачей растениям, этого происходить не будет (падения концентрации СО2 в воздухе), а напротив, повысится его содержание. От выделения избыточного СО2 листьями. При полном отсутствии основного источника поступления в атмосферу - от разложения детрита (мульчи).
Это основные моменты по теме и по свойствам углекислого газа. Кому этого покажется мало, могут сами поискать в Сети ответы на все свои вопросы, по тем основным моментам, которые обозначены в статье.Предвижу вопросы.
1.Почему об этом нигде не пишется, ни в учебниках биологии и агрономии, ни в руководствах по растениеводству? Задайте этот вопрос себе сами, и попробуйте сами же на него ответить. Я для себя ответ нашел давно, потому и перешел на «Биодинамическое земледелие».
2.Насколько это реально, корневое всасывание СО2 ? Настолько, насколько вы сами создадите условия. И, соответственно будет справедливо и «листовое дыхание» и «корневое всасывание». При низком содержании СО2 в воздухе, что равно углеродному голоданию растений, будет присутствовать «листовое дыхание». И это показатель самого низкого уровня «культуры» растениеводства. При высоком содержании СО2 в почвенном воздухе, при «Биодинамическом земледелии», листья будут выполнять только выделительную функцию, но никак не «дыхательную», подчеркиваю, только выделительную (водяного пара и газов).
То есть, от конкретно созданных вами условий, по- другому , реальности, в которой будут жить или существовать ваши растения, тот вариант и будет преобладать.
Первый, и самый главный: Природное земледелие, значительно усиленное при «биодинамическом» его варианте, – это иная реальность, естественная для растений. И в этой реальности действуют основные природные законы, а не законы искусственной среды. И самый главный закон: питание растений осуществляется только благодаря посредничеству микромира почвы. Питаясь сам, микромир почвы питает растения. И только так происходит процесс питания растений, и никак иначе. И роль сапрофитов в этом питании растений огромна. Они поставляют растениям все необходимое в их корневом, и только корневом питании: и углерод в виде углекислоты, растворенной в почвенной воде; и азот, который они способны усваивать; и все минералы и микро - элементы. И они же снабжают растения всеми биологически активными веществами (БАВ), включая ферменты, гормоны, витамины и т.д., и даже «защитные белки» иммунитета - интерфероны. В природе физиологии растений не существует понятий: «удобрения», «листовое питание», «перегной почвы» и прочие выдумки человеческие.
Второй, уже по теме ФОТОСИНТЕЗА. Единственный естественный (природный) путь поступления углекислого газа СО2- это корневое всасывание с водой растворенной в ней углекислоты для потребностей «листового питания»- процесса ФОТОСИНТЕЗА.
3.Зная пути поступления СО2 и его источник - «почвенную» воду (а не воздух), можно создавать условия для максимально возможной прогнозируемой продуктивности растений, и получения экологически чистой продукции наивысшего качества (мульчирование, закрытый грунт, полив дождеванием холодной водой и т.д.).
4.Фотосинтез, или углеродное питание растений - это оборотная «медаль», какой стороной повернешь, то и получишь . То есть, какие условия создашь - близкие к природным, или искусственные, то и получишь. Можно тем самым усилить ФОТОСИНТЕЗ (углеродное питание растений), или свести до минимума, равного выживанию растений.
Если мои статьи и высказанные в них мысли Вам в чем-то помогли, или помогут, буду этому очень рад. Почему пишу статьи и излагаю свои мысли? Это «эстафета», которую я обязан передать дальше. Если сам получил однажды от кого-то знания или подсказку, то просто, обязан поделиться ими с людьми, «ищущими» знаний. Поэтому, статьи написаны для тех, кто хочет знать, а не для тех, кто захочет оспорить.
В следующей статье я попытаюсь описать примеры конкретного опыта выращивания растений по естественным природным законам, на примере конкретных видов растений. Статья будет называться примерно так: «Можно ли управлять ростом и развитием растений для получения высоких урожаев?»
Всего Вам Доброго и Удачи.20. 10. 2008 г.
Александр Кузнецов.
www.vedamost.info
Физиология листовой подкормки растений. Принципы и применение. Часть 1
Листовая подкормка является надежным методом внесения удобрений для растений в случаях, когда питание из почвы неэффективно. В данном цикле статей будет показано, когда необходимо применять листовую подкормку, как питательные вещества действительно проникают в растительную ткань и некоторые технические ограничения данного метода внесения.
Традиционно считается, что растения получают питание через почву, когда корни растения поглощают воду и необходимые питательные вещества. Тем не менее, в последние годы развилось новое направление в питании растений через листья для более полноценного обеспечения потребности растений в питательных элементах.
Развитие оборудования для орошения под давлением, как и в случае капельного орошения, способствовало использованию водорастворимых удобрений, как можно более чистых и очищенных, чтобы уменьшить вероятность засорения капельниц и спринклеров. Первоначально технология распыления использовалась для применения пестицидов, затем ее успешно стали применять и для устранения дефицита микроэлементов. Быстрая коррекция дисбалансов питания показала, что растения могут поглощать некоторые элементы и через листовую ткань. В результате листовая подкормка продолжила свое развитие и к настоящему времени считается лучшим дополнением к внесению удобрений через почву.
Листовая подкормка
Листовая подкормка является «обходным» маневром, который дополняет традиционное внесение удобрений в почву и преодолевает ограничения из-за выщелачивания, выпадения в осадок нерастворимых удобрений, антагонизма между определенными питательными веществами, гетерогенных почвы, которые не подходят для низких норм внесения, а также реакции фиксации/абсорбции при внесении фосфора и калия.
Листовая подкормка может быть использована для преодоления ограничений корневой системы, когда она находится в ситуации стресса вследствие ограниченной активности из-за низких/высоких температур (<10°С, >40°C), отсутствия кислорода на затопленных полях, атаки нематод и т.д. Листовое питание оказалось самым быстрым способом устранения дефицита питательных веществ и мобилизации роста и развития растений на определенных физиологических этапах. В условиях конкуренции культуры с сорняками, листовая подкормка направляет питательные вещества только на те растениях, которым они предназначены. Было также установлено, что удобрения химически совместимы с пестицидами и, таким образом, имеет место экономия затрат и труда.
Удобрения, внесенные на листовую поверхность, сталкиваются с различными структурными барьерами, в отличие от пестицидов, которые в основном производятся на основе масел и проникают в эту ткань без труда. В случае удобрений, состоящих из солей (катионов/анионов), могут возникать некоторые проблемы при проникновении во внутренние клетки растительной ткани. Данная проблема в современных формулах комплексных удобрений решается за счет добавления ПАВ и прилипателей, увеличивающих эффективность проникновения и поглощения питательных элементов, содержащихся в удобрениях для листовых подкормок.
Общая структура листа основана на различных слоях, клеточных и неклеточных:
Первым наружным слоем является воск, который является чрезвычайно гидрофобным. Эпидермальные клетки синтезируют воск и кристаллизуют в замысловатых формах, состоящих из стержней, трубок или пластинок. Этот слой может меняться в течение цикла роста растения. Второй слой, известный как «настоящая кутикула», представляет собой неклеточный защитный слой, окруженный воском с верхней стороны, а также с нижней стороны. Он состоит в основном из «кутина» (полимерной макромолекулы, состоящей из жирных кислот с длинной цепью, которые придают ей полугидрофильный характер). Следующий слой представляет собой «пектин», отрицательно заряженный и образованный полисахаридами, которые образуют ткань типа геля на основе кислот с сахаром (целлюлоза и пектиновые материалы), а затем следует внешняя сторона клеток, начиная с первичной стенки. Кутикула имеет отрицательную плотность заряда из-за пектина и кутина.
Как питательные вещества попадают в ткань растений?
Когда мы говорим о проникновении питательных веществ, мы можем определить два типа перемещения:
- До ткани с внешней стороны, называемым поглощением.
- С точки зрения проникновения в другие части растения, называемым передачей.
Проникновение/поглощение возможно с помощью различных элементов, существующих в ткани. Основное проникновение осуществляется непосредственно через кутикулу и происходит пассивно. Первыми проникают катионы, поскольку они притягиваются к отрицательным зарядам ткани и пассивно движутся в зависимости от градиента — высокая концентрация снаружи и низкая внутри. Через определенный период катионы изменяют электрический баланс в ткани, делая ее менее отрицательной и более положительной. С этого момента в ткань начинают проникать анионы, так же, как описано для катионов (Рисунок 2). Поскольку проникновение является пассивным, скорость диффузии через мембрану пропорциональна градиенту концентрации, поэтому достигается высокая концентрация без ожога ткани; что значительно улучшает проникновение.
Проникновение происходит также и через устьица, открытие которых контролируется для осуществления газообмена и процесса транспирации. Еще одним путем проникновения питательных веществ являются органы размером с волосок, известные как «трихомы», которые являются эпидермальными выростами различных типов. Весомость последнего пути зависит от количества трихом, расположения, их происхождения и возраста листа.
Передача
После того, как ионы проникли через листовую пластину внутрь растения, начинается их транспортировка, или передача в разные части растения. Данный процесс осуществляется при помощи двух механизмов:
- Транспорт от клетки к клетке, известный как «апопластическое движение» (активный транспорт).
- Транспорт через сосудистые каналы, известный как «симпластическое движение» (пассивный транспорт).
Апопластическое движение — это движение от одной клетки к другой.
- Пассивный транспорт включает в себя диффузию в соответствии с градиентом и массовый поток посредством передвижения воды/жидкости между клетками.
- Поглощение поверхностью цитоплазматической мембраны с помощью плазмодесм, которые представляют собой микроскопические каналы, которые соединяют одну стенку клетки с другой, что позволяет осуществлять транспорт и связь между ними.
В следующем месяце мы поговорим об ограничениях, существующих при проведении листовых подкормок и о факторах влияния: окружающей среде, способе распыления, видах растений, и способах преодоления перечисленных ограничивающих факторов.
www.yug-poliv.ru
Фотосинтез, или листовое питание растений - Indoor
Фотосинтез, или листовое питание растений
В предыдущей статье о фотосинтезе («Фотосинтез, или ожившая сказка о Кощее Бессмертном»), я высказал мысль о том, что основное питание растений - УГЛЕРОДНОЕ. Но не объяснил это в привязке к процессу ФОТОСИНТЕЗА, хотя это одно и то же. Вопрос углеродного питания (фотосинтез), или по - другому «листовое питание». А вот «листовое дыхание», по другому газообмен, не одно и то же, что фотосинтез. И не имеет к нему никакого практического значения. Этой статьей я попытаюсь объяснить свою точку зрения в этом вопросе, крайне альтернативную официальной.
Основная мысль предыдущих статей («Фотосинтез…» и «Углекислый газ, глюкоза и углеродная жизнь») по вопросу основного питания растений:официальная точка зрения - что самый главный элемент питания для растений – азот (потому и существуют рекомендации по удобрениям азотным и NPK- азотно-фосфорно-калийным). То есть, что самое главное питание - минеральное корневое, и в нем - азотное. На самом деле (по мнению альтернативному), основа питания растений - углерод, и углеродное «питание листовое», в процессе фотосинтеза. А из корневого, самое главное - водное, как источник водорода и углерода. Я так и сказал в предыдущей статье о «фотосинтезе…», а следовало сказать, и углекислого газа тоже, а не углерода. Удивлены? При чем тут углекислый газ в корневом питании, если речь идет о «листовом питании», как основном - углеродном? Все просто объясняется.
Фотосинтез, или образование первичного стабильного углеродного соединения- глюкозы, под действием солнечного света требует обязательное поступление углерода в виде углекислого газа СО2 в листья растений. Но вот как углекислый газ поступает в листья растений: в виде «листового дыхания» (по-другому, газообмена через листья), или иным способом, большой вопрос?
Об этом и будет предлагаемая статья - о том, как и каким образом углерод, в виде углекислого газа СО2, попадает в листья растений, ПРИ РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ. Для процесса фотосинтеза- построения молекулы глюкозы, то есть, «листового питания» растений. Глюкозы - как первичной энергетической и структурной (пластической)основы физиологии и роста растений. И всей органической жизни, а не только растений. То есть, по сути «листовое питание», или «углеродное питание»- это не просто усвоение углекислого газа листьями растений, а построение глюкозы в процессе фотосинтеза.
И в моих словах не было, и нет никаких противоречий. Предлагаю по - рассуждать на эту тему, вместе со мной, чтобы внести ясность в этот вопрос. Крайне важный вопрос, с практической точки зрения. Потому как зная ответ, можно легко и просто управлять ростом растений и получать прогнозируемые высокие результаты продуктивности растений. А также обеспечить здоровье растений.
То есть, зная пути поступления углекислого газа в растения для фотосинтеза, можно досыта накормить растения. И получать сверхвысокие урожаи от обильного и сбалансированного питания.
Но оговорюсь ещё раз, «листовое дыхание» растений, в смысле потребления, всасывания, «вдыхания» углекислого газа, мне видится иначе, чем общепринятое альтернативное, или официальное. То есть, углерод, в виде углекислого газа СО2 попадает в листья растений не через «устьица» (листовой пластинки) при «листовом дыхании растений», а с водой через корни, при корневом всасывании воды. Потому и следовало добавить, что вода для растений - это не только источник кислорода и водорода в питании, но и углерода. Именно, почвенная вода является главным поставщиком углерода в виде угольной кислоты (углекислого газа СО2, растворенного в ней). Но используется углерод растениями в виде углекислого газа СО2 , (растворенного в почвенной воде) уже в листьях, при ФОТОСИНТЕЗЕ.
То есть, следует различать всасывание (или поступление) углекислого газа СО2 в растения (с последующей доставкой в листья), от его усвоения, то есть самого процесса фотосинтеза, или по-другому - «листового питания». Как я уже сказал, это не одно и то же. Поэтому, ещё раз акцентирую ваше внимание на этом важном моменте.
И ещё одна очень важная оговорка. Корневое всасывание углекислого газа с водой (в растворенном виде)- это справедливо лишь для природного естественного типа питания растений, при высокой микробиологической активности сапрофитов почвы, а не для пахотного земледелия. При пахотном варианте, и сопутствующем ему гумусовом (второстепенном) типе питания растений, все происходит именно так, как описывается учеными в «классическом варианте»: углекислый газ СО2 может попадать в листья и через «устьица» листовой пластинки, при так называемом «листовом дыхании». Но происходит так потому, что это искусственно созданные условия «голодовки» для растений, а в Природе ничего подобного не происходит.
Пахотное земледелие- это искусственно созданная «реальность» для роста и развития растений, и там, в той реальности, все с растениями происходит иначе, чем в Природе. Это касается, в том числе, и углеродного питания растений. Ученые «зафиксировали» факт, но факт из другой реальности, не имеющей ничего общего с естественной природной. И на основе этого «факта» сделали свои «выводы» о несуществующем в природе растений явлении – «дыхании». В прямом смысле этого слова, подразумевающего, как «вдыхание», так и «выдыхание», то есть, активный газообмен через листья.
Но это противоречит всем физическим законам, о чем чуть ниже. Кроме того, у растений нет органов «активной вентиляции воздуха» для активного «дыхания». И в связи с этим, все утверждения сторонников такой «теории»- «листового дыхания растений» рассыпаются как несостоятельные, в принципе. Хотя это мнение очень авторитетное, и введено в официальную науку давно, еще её основателями. Но на современном этапе это заблуждение очевидно, хотя продолжает быть официальной научной точкой зрения. Это замечание в качестве справки.
Например, если такая потребность - «активного дыхания» возникла у животных, то в процессе «эволюции» животного мира развились специальные органы для активного газообмена. И не один орган, а целая «дыхательная система органов». Но у растений в природе, нет, и не было, такой необходимости в активном газообмене, потому и не «образовались» органы такого обмена. В природе, основной источник углекислого газа для растений – почвенная конденсированная и грунтовая вода, впитавшая в себя и растворившая углекислый газ. Больше, чем его находится в атмосфере.
А по факту, спросите Вы? А по факту может происходить такой газообмен, но не активно, и при почти полной углеродной голодовке. Подробнее объясню чуть ниже, по ходу рассуждений.
Но для чего нужны такие уточнения - как попадает углекислый газ в растения? А для того, что это имеет огромное практическое значение в углеродном питании растений!
И ещё, это позволяет управлять активно процессом фотосинтеза растений, обеспечивая его «бесперебойность» (обеспечение непрерывности, независимо от неблагоприятных факторов окружающей среды) и поддержание на очень высоком уровне. И благодаря этому получать стабильные и высокие урожаи, применяя полученные знания на практике. Потому как, зная пути поступления углекислого газа, можно повысить значительно его концентрацию в почвенной воде, используемой растениями, зная физические свойства углекислого газ. А не «углекислоты», как газ называют ошибочно, даже если он растворен в воде. Но не имеет с ней соединения химического, когда и становится угольной кислотой. Но это всего 0,6% растворенных в воде молекул газа (СО2).
А теперь, когда все оговорки обозначены, и обозначена сама тема рассуждений, приступим к конкретному рассмотрению вопроса, как все это происходит, и при каких условиях.
И начнем мы с физических свойств углекислого газа, химическая формула которого- СО2. То есть, это продукт полного окисления углерода.
И первое, что следует отметить, что растворимость углекислого газа (как и всех газов) в воде напрямую зависит от температуры и атмосферного давления.
Чем ниже температура воды, тем больше в ней может раствориться углекислого газа - СО2. Например, при +20*С растворимость в воде 0,88 объема углекислого газа в одном объеме воды, при +10*С, уже – 1,19, при +5*С- 1,42.
В атмосфере земли углекислого газа - СО2 очень немного – всего 0,03%. В сухом атмосферном воздухе при стандартном барометрическом давлении (760 мм. рт. ст.) его парциальное давление составляет всего 0.2 мм. рт. ст. (0.03% от 760). Но и этого очень незначительного количества вполне достаточно, чтобы он стал значимым для растений. Почему? Ввиду своих феноменальных свойств и способности растворения в воде.
К примеру, дистиллированная (испаренная и вновь конденсированная, то есть, полностью лишенная газа) или хорошо обессоленная вода, постояв в открытой таре достаточное время для того чтобы успеть прийти в равновесие с атмосферным воздухом, станет слегка кислой. Это произойдет потому, что в ней растворится углекислый газ. При указанном выше парциальном давлении углекислого газа его концентрация в воде может достичь 0.6 мг в л, что приведет к падению рН до значений близких к 5.6. Почему? Дело в том, что некоторые молекулы углекислого газа (не более 0.6%) взаимодействуют с молекулами воды с образованием угольной кислоты: CO2+h3O = h3CO3
Угольная кислота диссоциирует (распадается) на ион водорода и гидрокарбонатный ион:
h3CO3 = H+ + HCO3-
Этого оказывается достаточно для подкисления дистиллированной воды. Напомню, что показатель рН (активная реакция воды) как раз и отражает содержание ионов водорода в воде. Это отрицательный логарифм их концентрации.
В природе точно также подкисляются капли дождя. Поэтому даже в экологически чистых регионах, в которых в дождевой воде нет серной и азотной кислот, она все равно слегка кислая. Проходя затем через почву, где содержание углекислого газа во много раз выше (в 10 раз, то есть, на целый порядок, но только в природных почвах), чем в атмосфере, вода еще больше насыщается углекислым газом. Взаимодействуя затем с породами, содержащими известняк, такая вода переводит карбонаты в хорошо растворимые гидрокарбонаты:
CaCO3 + h3O + CO2 = Ca(HCO3)2
Эта реакция обратима. Она может быть смещена вправо или влево в зависимости от концентрации углекислого газа. Если содержание СО2 достаточно продолжительное время остается стабильным, то в такой воде устанавливается углекислотно-известковое равновесие: новых гидрокарбонатных ионов не образуется. Если тем или иным способом убрать СО2 из равновесной системы, то она сдвинется влево, и из раствора, содержащего гидрокарбонаты выпадет в виде осадка, практически нерастворимый карбонат кальция. Так происходит, например, при кипячении воды (это известный способ снижения карбонатной жесткости, то есть концентрации в воде Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2). Этот же процесс наблюдается и при простом отстаивании артезианской воды, которая под землёй находилась при повышенном давлении, и там в ней растворилось много углекислоты. Оказавшись на поверхности, где парциальное давление СО2 мало, эта вода отдает лишний углекислый газ в атмосферу до тех пор пока не придет с ней в равновесие*. При этом в ней появляется беловатая муть, состоящая из частичек известняка. Поэтому, при поливе «дождеванием» холодной колодезной, тем более артезианской водой с больших глубин, на листьях растений выпадает белый известковый налет в виде «следов» от высыхания капель воды.
Точно по такому же принципу образуются сталактиты и сталагмиты: сочащаяся из подземных пластов вода освобождается от лишней углекислоты и одновременно от карбонатов кальция и магния.
*Под равновесием с атмосферным воздухом предусматривается такое состояние воды, когда концентрации (напряжения) растворенных в ней газов соответствуют парциальным давлениям этих газов в атмосфере. Если давление какого-либо газа уменьшится, то молекулы этого газа начнут покидать воду, до тех пор, пока снова не будет достигнута равновесная концентрация. И наоборот, если парциальное давление газа над водой увеличится, то большее количество этого газа растворится в воде.
Именно по этой же причине в горах растения вырастают карликовые. Им не хватает углеродного питания для нормального роста. При низком атмосферном давлении, низкое и парциальное давление углекислого газа. И он легко «улетучивается» из листьев не успев «усвоится» в процессе фотосинтеза. При том, что и в почвенной воде высокогорий его тоже растворено малое количество.
При нормальном атмосферном давлении и температуре +20*С в одном литре воды могло бы раствориться 1.7 г углекислого газа. Но это произошло бы только в том случае, если бы газовая фаза с которой соприкасалась эта вода целиком состояла бы из СО2. А, при контакте с атмосферным воздухом, в котором содержится всего 0.03% СО2 в 1 л воды может перейти из этого воздуха только 0.6 мг – это и есть равновесная концентрация, соответствующая парциальному давлению углекислого газа в атмосфере на уровне моря.
Поэтому, в почвенных условиях, при активном расщеплении органики («биодинамическое земледелие» с мульчированием органикой, или природные условия с участием листового опада) насыщение воды углекислым газом (СО2) очень высокое. Потому что концентрация углекислого газа может быть очень высокой, а точнее почвенный воздух состоит из углекислого газа, на 0,3- 3% в природе, и 3- 30% при «Биотехнологии. Тогда его концентрация в почвенной воде может увеличиваться от 10, 100 и 1000 раз, по сравнению с насыщением на «открытом воздухе».
То есть, «на воздухе» в воде растворяется всего 0,6 мг в литре, (при обычной концентрации в воздухе газа СО2 и обычном давлении, при температуре +20*С). В природных условиях луговых почв, в почвенной воде растворяется уже от 6 до 60 мг на литр. Не растворяется больше, потому что поступление СО2 от расщепления органики не такое активное, то есть микробиологическая активность сапрофитов на конкретном участке, это первое. И второе условие, сдерживающее большее насыщение – это постоянный отток СО2 из почвы в атмосферу. Почва естественных угодий выделяет в год до 8000 М3 углекислого газа на гектар площади.
В условиях Биотехнологии, под мульчей, при исключении оттока газа из почвы, его концентрация может возрасти в 100, или 1000 раз, во столько же и растворимость в воде. И она составит уже не 0,6мг на литр, как в обычных атмосферных условиях (при пахотной системе земледелия), а уже 0,6 г на литр. То есть, в 1000 раз.
Откуда? Так ведь понятно, от ферментативного расщепления органики сапрофитами почвы, то есть, все от того самого «почвенного пищеварения». Потому как единственный и основной источник углекислого газа- СО2, это растительные остатки (опада, или мульчи). А уж потом «источником» СО2 для растений становятся «воздух, вода и почва», как написано в энциклопедиях и учебниках. Ведь сами растения, их остов, состоящий из клетчатки и лигнина - это ведь полимер первичного «строительного вещества» - глюкозы, которая образуется в растениях, при «листовом питании», в процессе ФОТОСИНТЕЗА. Расщепляясь при почвенном пищеварении, клетчатка, а затем глюкоза распадается на то, из чего получилась при ФОТОСИНТЕЗЕ - на воду и углекислый газ. И это 70% сухого органического растительного вещества. В килограмме сухих листьев, травы, опилок- 700 г углекислого газа, связанного в биохимических соединениях молекул углеводов, белков и жиров.
То есть, если усилить процесс расщепления органической мульчи, и максимально исключить отток углекислого газа в атмосферу, его концентрация значительно увеличится в почвенном воздухе, то есть, увеличится его парциальное давление**. А значит, повысится его растворимость в воде.
Например, в условиях дополнительного укрытия пленкой (поверх мульчи), препятствующей улетучиванию СО2 в атмосферу, в почвенной воде концентрация углекислоты может доходить до уровня полного «насыщения», значений близких максимальному (1,7 г углекислоты на литр воды). Практически таких условий создать не возможно, но если это значение достигнет величины хотя бы 0,6 г на литр, то это в 1000 раз больше, чем в открытом водоеме, или емкости, стоящей на «открытом воздухе». По вышеуказанному правилу равновесного состояния газов в воде и в воздухе.
Поэтому, такой прием агротехники выращивания растений, например, земляники на грядках «по пленочному укрытию почвы», вполне научно обоснован, и дает ощутимый результат в прибавке урожая. В том числе и от усиления углеродного питания. Конечно, при условии, что предварительно гряда замульчирована измельченной органикой с одновременным внесением в неё закваски сапрофитов, например, ЭМ- препарата, или других.
**Парциальное давление (от латинского partialis – частичный) – давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси.
Все о чем сказано выше - это даже трудно себе вообразить. Но это естественный природный факт свойств углекислого газа. Его растворимость в воде превышает растворимость кислорода в 70 раз, азота - в 150 раз. Вдумайтесь в эти цифры. Растворимость на два порядка выше, чем всех других газов, при всех равных условиях.
Это на первый взгляд кажется нереальным. Дождевая вода, еще не достигнув поверхности земли, насыщается газами, и особенно СО2, в силу его феноменальной растворимости. Ведь всё очевидно, стоит лишь приглядеться внимательно, и "включить воображение".
Ну и что из этого следует, спросите, ВЫ? При чем корневое всасывание, растворенного углекислого газа (СО2) в почвенной воде? А при том, углекислый газ, растворенный в воде, легко всасывается корнями растений, и доставляется прямиком в листья. Где часть его усваивается в процессе фотосинтеза. А часть (излишки) «улетучивается» через «устьица» листьев в атмосферу. По все тем же законам парциального давления газов, и связанного с этим равновесного состояния газа в воде (тканевой) и атмосфере. И если в приземном слое воздуха концентрация СО2 будет выше, то меньше его и улетучиваться будет из листьев, тем активнее он будет использоваться листьями. То есть, без лишних потерь.
Вот почему в опытах, при выращивании растений в герметичных сосудах (в условиях повышенного давления), и в закрытом грунте с большой концентрацией в воздухе СО2 (высокое парциальное давление газа) растения развиваются активней.. и дают больший прирост и урожай.
Многие, кому я пытался рассказать о корневом всасывании СО2, растворенного в почвенной воде, говорили, что я все выдумал. Может быть и Вы так думаете?
Скажу на это, что вы сами, можете легко убедится в том, что это давно известный и достоверно доказанный факт. Откройте любую сельскохозяйственную энциклопедию, отыщите УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ, где четко написано об этом. Цитирую дословно: «УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ – усвоение зелеными растениями углерода в процессе фотосинтеза. Основным источником углерода для зеленых растений служит «углекислота» (СО2) воздуха. С помощью меченого углерода (14С) установлено, что растения корнями также поглощают углекислоту, находящуюся в почве (почвенной воде)..»
То есть, усвоение корнями растений растворенного в воде СО2 давно доказанный и неоспоримый факт.
А дальше приписка, что «..однако количество углерода, усваиваемого корнями, невелико». И это справедливо, при низком его содержании в почвенной воде.
Именно поэтому сделаны такие выводы, когда пахотное земледелие создает искусственную среду обитания растений. Где содержание СО2 в почвенной воде такое же, как и в воздухе. И растению без разницы, откуда будет поступать углекислый газ. При том, что всасываясь корнями с водой, он сразу используется при фотосинтезе, тогда его содержание еще ниже (ввиду постоянного расхода), чем в окружающем атмосферном воздухе. И происходит его переход из воздуха в тканевую воду, по закону равновесного состояния. То есть, тогда, в этих искусственно созданных условиях, начинает осуществляться «листовое дыхание», с поглощением СО2 из воздуха листьями.
При избытке в почвенной воде, углекислый газ может только выделятся листьями, но никак не растворятся в тканевой воде листьев. Это невозможно, в принципе, по тем же вышеуказанным законам и правилам равновесного состояния. При низком парциальном значении газа в воздухе, и высоком содержании в воде, газ не поглощается водой, а активно из неё выделяется, что видно невооруженным глазом. Хотите убедиться? Откройте пробку с бутылки с газированной водой, растворенный в воде углекислый газ начнет активно выделятся в виде пузырьков воздуха. Работает все тот же закон «равновесного состояния газа».
Ученые не ошиблись в опыте, но ошиблись в выводах по опыту. То есть, опыт сам по себе верный и точный, а выводы сделаны в условиях низкого парциального давления газа в почвенном воздухе, то есть с обычным содержанием СО2, равным 0,03%.
Но биодинамическое земледелие создает иную реальность, крайне отличную от опытной. Поэтому выводы, верные для пахотного земледелия (или горшечной культуры) полностью неверны для «биодинамического земледелия» и создаваемых условий растворения СО2 в воде до значений близких к полному насыщению, равного уже не 0,6мг на литр, а 0,6г на литр. Что в 1000 раз выше. При таких условиях глупо полагать, что растения не «воспользуются» этим, при том факте, что у них нет специальных органов активной вентиляции воздуха. Да даже если и были бы, это сколько же надо «прокачать» воздуха через листья, чтобы получить равнозначное количество углекислого газа тому, что растворено в 1 литре почвенной воды? Невообразимо много. При том, что газ, даже при «активной вентиляции» и растворяться-то в воде листьев не будет, при условиях его избытка.
Но и при обычных природных условиях, в почвенной воде этот показатель выше в 10-100 раз, чем при пахотном земледелии, при обычных атмосферных условиях содержания газа 0,03%.
Рассуждаем далее. Как мы уже рассмотрели, при высоком содержании СО2 в приземном слое воздуха (при постоянном поступлении из почвы), вследствие высокой динамики процесса разложения детрита, создаются условия препятствующие избыточному его улетучиванию из листьев, или по другому, способствующие его удержанию. Поэтому, заботясь о том, чтобы ветер не сдувал углекислый газ с участка (закрытый грунт, или высокое пленочное ограждение) мы увеличиваем значительно углеродное питание растений уже лишь повышением концентрации СО2 в приземном слое воздуха (на уровне растений). Потому что с повышением парциального давления газов, повышается и его растворимость. И высокое парциальное давление газа создает условия высокого его содержания в тканевой жидкости листьев растений.
Почему он не будет улетучиваться с огражденного участка? Потому что он тяжелее воздуха, и заполнит, огражденный участок, как чашу большого оъема.
А теперь вопрос : «Что бы вы стали делать, будучи сильно проголодавшимся, если бы вам предложили тарелку вашего любимого супа? Но при том, предложи ли бы в качестве столовых приборов: китайские палочки и большую столовую ложку?"
Ответ очевиден. Глупо полагать, что вы воспользовались бы чем-то кроме ложки. Китайцы потому и пользуются палочками, что кушают твердую пищу, а россияне и братья славяне «любят» есть борщи, то есть, жидкую пищу, которую удобней «хлебать» ложкой.
Так и растение. При огромном избыточном содержании СО2 в почвенной воде, глупо полагать, что оно будет "вентилировать" воздух через устьица листьев, чтобы прогнать активно воздуха, во много тысяч раз больше, чем может всосать корнями при значительно меньшем объеме воды, с тем же содержанием углекислоты. И при том, он всасываться через листья не будет, по закону равновесного состояния газов в жидкости и окружающем воздухе. Даже в обычных природных условиях. Ещё раз акцентирую на этом внимание.
Ну, или подумайте сами. Может другой вариант вам покажется более интересным.
Ещё одно замечание. При растворении в воде, всего 0,6 % молекул СО2 образует угольную кислоту. Остальные остаются "свободным газом". То есть, речь идет о всасывании корнями именно углекислого газа (СО2), а не угольной кислоты («углекислоты»)
И ещё, при нехватке СО2 в воде, некоторые растения способны поглощать СО2 из гидрокарбонатов кальция и магния, по типу водных растений. Чем больше способность, тем выше выживаемость растений. Пахотная агротехника – это испытание растений на выживаемость, не более того.
И последнее. В закрытом грунте при гидропонном способе выращивания концентрация СО2 в воздухе быстро и резко падает. От поглощения листьями, и от поглощения водой, то есть по той и по другой причине. Если же, через воду прокачивать простой атмосферный воздух перед подачей растениям, этого происходить не будет (падения концентрации СО2 в воздухе), а напротив, повысится его содержание. От выделения избыточного СО2 листьями. При полном отсутствии основного источника поступления в атмосферу - от разложения детрита (мульчи).
Это основные моменты по теме и по свойствам углекислого газа. Кому этого покажется мало, могут сами поискать в Сети ответы на все свои вопросы, по тем основным моментам, которые обозначены в статье.
Предвижу вопросы.
1.Почему об этом нигде не пишется, ни в учебниках биологии и агрономии, ни в руководствах по растениеводству? Задайте этот вопрос себе сами, и попробуйте сами же на него ответить. Я для себя ответ нашел давно, потому и перешел на «Биодинамическое земледелие».
2.Насколько это реально, корневое всасывание СО2 Настолько, насколько вы сами создадите условия. И, соответственно будет справедливо и «листовое дыхание» и «корневое всасывание».
При низком содержании СО2 в воздухе, что равно углеродному голоданию растений, будет присутствовать «листовое дыхание». И это показатель самого низкого уровня «культуры» растениеводства.
При высоком содержании СО2 в почвенном воздухе, при «Биодинамическом земледелии», листья будут выполнять только выделительную функцию, но никак не «дыхательную», подчеркиваю, только выделительную (водяного пара и газов).
То есть, от конкретно созданных вами условий, по- другому , реальности, в которой будут жить или существовать ваши растения, тот вариант и будет преобладать.
Какие основные теоретические и практические выводы можно сделать из всего вышесказанного?
Первый, и самый главный: Природное земледелие, значительно усиленное при «биодинамическом» его варианте, – это иная реальность, естественная для растений. И в этой реальности действуют основные природные законы, а не законы искусственной среды. И самый главный закон: активное питание растений осуществляется только благодаря посредничеству микромира почвы. Питаясь сам, микромир почвы активно питает растения. И только так происходит процесс питания растений, и никак иначе. И роль сапрофитов в этом питании растений огромна. Они поставляют растениям все необходимое в их корневом, и только корневом, питании: и углерод в виде углекислоты, растворенной в почвенной воде; и азот, который они переводят в нитраты для усвоения растений; и все минералы и микро - элементы. И они же снабжают растения всеми биологически активными веществами (БАВ), включая ферменты, гормоны, витамины и т.д., и даже «защитные белки» иммунитета - интерфероны. В природе физиологии растений не существует понятий: «удобрения», «листовое питание», «перегной почвы» и прочие выдумки человеческие.
Второй, уже по теме ФОТОСИНТЕЗА. Единственный естественный (природный) путь поступления углекислого газа СО2- это корневое всасывание с водой растворенного в ней углекислого газа, для потребностей «листового питания»- процесса ФОТОСИНТЕЗА.
Третий. Зная пути поступления СО2 и его источник - «почвенную» воду (а не воздух), можно создавать условия для максимально возможной прогнозируемой продуктивности растений, и получения экологически чистой продукции наивысшего качества (мульчирование, закрытый грунт, полив дождеванием холодной водой и т.д.). Через активное корневое питание, связанного с динамикой почвенного пищеварения сапрофитов.
Четвертый. Фотосинтез, или углеродное питание растений - это оборотная «медаль», какой стороной повернешь, то и получишь . То есть, какие условия создашь - близкие к природным, или искусственные, то и получишь. Можно тем самым усилить ФОТОСИНТЕЗ (углеродное питание растений), или свести до минимума, равного выживанию растений.
Пятый. Усиленное активное питание растений при «биодинамическом земледелии», в том числе и углеродное (как основное) позволяет уплотнять посадки растений в несколько раз «выше нормы», без ущерба их роста и развития. Это идеальный вариант агротехники растениеводства для малых садово-огородных участков.
И т.д. и т.д. Многие выводы уже были обозначены в процессе изложения, повторять их не имеет смысла.
И последнее. Я никого ни в чем не пытаюсь убеждать. Я всего лишь поделился с вами своим видением иной реальности. Реальности, в которой я живу, и в которой живут и процветают мои растения.
Если мои статьи и высказанные в них мысли Вам в чем-то помогли, или помогут, буду этому очень рад. Почему пишу статьи и излагаю свои мысли? Это «эстафета», которую я обязан передать дальше. Если сам получил однажды от кого-то знания или подсказку, то просто, обязан поделится ими с людьми, «ищущими» знаний. Поэтому, статьи написаны для тех, кто хочет знать, а не для тех, кто захочет оспорить.
В следующей статье я попытаюсь описать примеры конкретного опыта выращивания растений по естественным природным законам, на примере конкретных видов растений. И их углеродного (углеводный обмен), азотного (белковый обмен), водного и минерального питания.
Всего Вам Доброго и Удачи.
Авторское право: Александр Кузнецов (MikoBioTehPitomnik[сабак]yandex.ru)
Все статьи Александра Кузнецова вы можете прочитать в его блоге "загугливши")
ganjalive.club
Питание растений от листа до корней
При образовании в качестве продукта простых углеводов (гексоз) суммарное уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом:
6 СО2+6Н2О+ 2874 кДж ®С6 Н12 O6 +6 O2
Путем дальнейших превращений из простых углеводов в растениях образуются более сложные углеводы, а также другие безазотистые органические соединения. Синтез аминокислот, белка и других органических азотсодержащих соединений в растениях осуществляется за счет минеральных соединений азота (а также фосфора и серы) и промежуточных продуктов обмена - синтеза и разложения - углеводов. На образование разнообразных сложных органических веществ, входящих в состав растений, затрачивается энергия, аккумулированная в виде макроэргических фосфатных связей АТФ (и других макроэргических соединений) при фотосинтезе и выделяемая при окислении - в процессе дыхания - ранее образованных органических соединений..
Корневое питание
Азот и зольные элементы поглощаются из почвы деятельной поверхностью корневой системы растений в виде ионов (анионов и катионов). Так, азот может поглощаться в виде аниона NO3 и катиона Nh5+ (только бобовые растения способны в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать молекулярный азот атмосферы), фосфор и сера - в виде анионов фосфорной и серной кислот - Н2РО4- и SO42- , калий, кальций, магний, натрий, железо - в виде катионов К+ , Са2+ , Mg2+ , Fe2+ , а микроэлементы - в виде соответствующих анионов или катионов.
Растения усваивают ионы не только из почвенного раствора, но и ионы, поглощенные коллоидами. Более того, растения активно (благодаря растворяющей способности корневых выделений, включающих угольную кислоту, органические кислоты и аминокислоты) воздействуют на твердую фазу почвы, переводя необходимые питательные вещества в доступную форму.
Корневая система растений и ее поглотительная способность.
Мощность корневой системы, ее строение и характер распределения в почве у разных видов растений резко различаются. Для примера достаточно сравнить известные всем слаборазвитые корешки салата с корневой системой капусты, картофеля или томатов, сопоставить объемы почвы, которые охватывают корни таких корнеплодов, как редис и сахарная свекла. Активная часть корней, благодаря которой происходит поглощение элементов минерального питания из почвы, представлена молодыми растущими корешками. По мере нарастания каждого отдельного корешка верхняя его часть утолщается, покрывается снаружи опробковевшей тканью и теряет способность к поглощению питательных веществ.
Рост корня происходит у самого его кончика, защищенного корневым чехликом. В непосредственной близости к окончанию корешков располагается зона делящихся меристематических клеток. Выше ее находится зона растяжения, в которой наряду с увеличением объема клеток и образованием в них центральной вакуоли начинается дифференциация тканей с формированием флоэмы - нисходящей части сосудисто-проводящей системы растений, по которой происходит передвижение органически веществ из надземных органов в корень. На расстоянии 1-3 мм от кончика растущего корня находится зона образования корневых волосков, В этой зоне завершается формирование и восходящей части проводящей системы - ксилемы, по которой осуществляется передвижение воды (а также части поглощенных ионов и синтезированных в корнях органических соединений) от корня в надземную часть растений.
Клеточные оболочки имеют довольно крупные поры или каналы и легкопроницаемы для ионов. Более того, целлюлозно-пектиновые стенки обладают высокой сорбирующей способностью. Поэтому в пространстве каналов клеточных оболочек и межклетников не только свободно передвигаются, но и концентрируются ионы из почвенного раствора. Здесь создается как бы своеобразный фонд ионов минеральных солей для последующего поступления внутрь клетки.
Первым этапом поступления является поглощение (адсорбция) ионов на наружной поверхности цитоплазматической мембраны. Она состоит из двух слоев фосфолипидов, между которыми встроены молекулы белков. Благодаря мозаичной структуре отдельные участки цитоплазматической мембраны имеют отрицательные и положительные заряды, за счет которых может происходить одновременно адсорбция необходимых растению катионов и анионов из наружной среды в обмен на другие ионы.
Обменным фондом катионов и анионов у растений могут являться ионы Н+ и ОН- , а также Н+ и НСО-3 , образующиеся при диссоциации угольной кислоты, выделяемой при дыхании.
Адсорбция ионов на поверхности цитоплазматической мембраны носит обменный характер и не требует затраты энергии. В обмене принимают участие не только ионы почвенного раствора, но и ионы, поглощенные почвенными коллоидами. Вследствие активного поглощения растениями ионов, содержащих необходимые элементы питания, их концентрация в зоне непосредственного контакта с корневыми волосками снижается. Это облегчает вытеснение аналогичных ионов из поглощенного почвой состояния в почвенный раствор (в обмен на другие ионы).
Различные элементы питания в неодинаковой степени используются в процессах внутриклеточного обмена в растении для синтеза органических веществ и построения новых органов и тканей. Этим определяется неравномерность поступления отдельных ионов в корни, избирательное поглощение их растениями. Больше поступает в растение из почвы тех ионов, которые более необходимы для синтеза органических веществ, для построения новых клеток, тканей и органов. Если в растворе присутствует Nh5Cl, то растения будут интенсивнее и в больших количествах поглощать (в обмен на ионы водорода) катионы Nh5+ поскольку они используются для синтеза аминокислот, а затем и белков В то же время ионы Cl - необходимы растению в небольшом количестве, и поэтому поглощение их будет ограниченным В почвенном растворе в этом случае будут накапливайся ионы H+ и CI- (соляная кислота), произойдет ею подкисление Если в растворе содержится Na NO3, то растение будет в больших количествах и быстрее поглощать анионы NO3- , в обмен на анионы НСO3- В растворе будут накапливаться ионы Na+ и НСO3- (Na НСO3), произойдет его подщелачивание Избирательное поглощение ранениями катионов и анионов из состава соли обусловливает ее физиологическую кислотность или физиологическую щелочность Соли, из состава которых в больших количествах поглощается анион, чем катион,- Na NO3, K NO3, Ca(NO3)2 - и в результате происходит подщелачиванне раствора, являются физиологически щелочными. Соли, из коюрых катион поглощается растениями в больших количествах, чем анион,- Nh5Cl, (Nh5)2SO4, (Nh5)2CO3, KC1, K2SO4, - и в результате происходит подкисление раствора, являются физиологически кислыми. Физиологическая реакция солей, используемых в качестве минеральных удобрений, обязательно должна ) учитываться во избежание ухудшения условий роста и развития сельскохозяйственных культур.
Влияние условий внешней среды и микроорганизмов на поглощение питательных веществ растениями
Физиологическая уравновешенное IB легче всего восстанавливается при введении в раствор солей кальция При наличии кальция в растворе создаются нормальные условия для развития корневой системы, поэтому в искусственных питательных смесях Са2+ должен преобладать над другими ионами. Особенно сильно ухудшается развитие корней и поступление в них питательных веществ при высокой концентрации ионов водорода, т е при повышенной кислотности раствора Высокая концентрация в растворе ионов водорода оказывает отрицательное влияние на физико-химическое состояние цитоплазмы клеток корпя Наружные клетки корня ослизняются, нарушается их нормальная проницаемость, ухудшается рост корней и поглощение ими питательных веществ. Отрицательное действие кислой реакции сильнее проявляется при отсутствии или недостатке других катионов, особенно кальция, в растворе Кальций тормозит поступление ионов H+,, поэтому при повышенном количестве кальция растения способны переносить более кислую реакцию, чем без кальция.
Реакция раствора оказывает влияние на интенсивность поступления отдельных ионов в растение и обмен веществ
При кислой реакции повышается поступление анионов (вместе с ионами Н+), но затрудняется поступление катионов, нарушается питание растений кальцием и магнием и тормозится синтез белка, подавляется образование Сахаров в растении. При щелочной реакции усиливается поступление катионов и затрудняется поступление анионов.
Ризосферные и почвенные микроорганизмы играют важную роль в превращении питательных веществ и вносимых в почву удобрений. Микроорганизмы разлагают находящиеся в почве органические вещества и вносимые органические удобрения, в результате чего содержащиеся в них элементы питания переходят в усвояемую для растений минеральную форму. Некоторые микроорганизмы способны разлагать труднорастворимые минеральные соединения фосфора и калия и переводить их в доступную для растений форму. Ряд бактерий, усваивая молекулярный азот воздуха, обогащает почву азотом. С жизнедеятельностью микроорганизмов связано также образование в почве гумуса.
agroblogs.com
Питание аквариумных растений - как обеспечить хороший рост
Питание аквариумных растений имеет свои особенности, обусловленные в первую очередь средой обитания.
Знание и понимание этих особенностей позволит успешно содержать даже самые сложные виды. В данной статье мы постараемся максимально доступно рассмотреть нюансы поглощения питательных веществ водными растениями и дать практические рекомендации по улучшению условий их содержания.
Первое о чем нужно вспомнить, что большинство пресноводных представителей – это вторично водные виды. Поэтому, кроме характерного для водорослей типа питания, они также, активно используют способы высших растений. Это и есть главным отличием водной флоры, которое обязательно необходимо учитывать при оформлении подводного сада.
Питание аквариумных растений включает:
- корневое поглощение питательных веществ;
- поглощение элементов питания поверхностью листьев и стебля;
- надводное питание.
Каждый из этих вариантов состоит из поглощения минеральных, органических, специфических веществ и газообмена. Последний вариант характерный для плавающих видов, в случае палюдариумного содержания, или при «выходе» растений из аквариума. Следует также отметить, что обычно растения используют несколько (или все) варианты в комплексе, за исключением некоторых видов. Теперь остановимся на каждом из пунктов отдельно.
Корневое питание аквариумных растений
Корневое питание аквариумные растения унаследовали от своих сухопутных предков. Считается, что это самый сложный способ поглощения веществ. Благодаря особому строению, корень обеспечивает выборочное потребление необходимых элементов, добывая их из сложных структур и передавая всему растению. Такой тип питания предпочитают розеточные растения - эхинодорусы, криптокорины, нимфеи и т.п. Таким образом, они поглощают 80-90% всех элементов, даже будучи полностью погруженными под воду. Что следует учитывать при их содержании.
Но, для оптимальной работы корня необходимо несколько условий:
- наличие воды;
- кислая реакция среды;
- присутствие кислорода.
- наличие питательных веществ.
С первым у аквариумных растений проблем не будет, ведь они полностью погружены в воду, а их корни хорошо омываются. Указали мы этот пункт только для того, чтобы напомнить главную особенность корневого питания растений - все вещества поглощаются только будучи растворенными в воде. В виде сухих солей растениям они не доступны.
Из этого выходит и следующий пункт. Дело в том, что большинство химических элементов в щелочной и даже нейтральной среде существуют в виде нерастворимых осадков. Следовательно, чтобы они стали доступными растениям, необходимо подкислить субстрат. Но, использование слишком кислого грунта (рНпитания аквариумных растений находиться на уровне рН 5.5-6.5. А достигается такой уровень обычно использованием торфа.
Корень особо нуждается в наличии кислорода. Объясняется это довольно просто. Во-первых, как и все живое, он дышит. Дыхание необходимо для роста корневых волосков, которые принимают непосредственную роль в поглощении веществ. Кроме того кислород необходим для жизни и работоспособности полезных бактерий, которые выполняют важные функции. Например, при употреблении азота. Некоторые растения (например, криптокорины) в процессе эволюции научились доставлять кислород в прикорневые анаэробные зоны, что обусловлено условиями существования.
Теперь непосредственно об источнике корневого питания аквариумных растений. Корень способен извлекать необходимые элементы с очень сложных минеральных соединений, используя специальные вещества (энзимы, ферменты) и факторы перечисленные выше. Это свойство следует не только учитывать, но и активно использовать при содержании растений.
Применение стойких соединений при корневой подкормке позволяет надолго обеспечить растения питанием и минимизировать выброс в воду, что обычно приводит к вспышке водорослей. Так можно использовать, например, сульфаты (сульфат магния, сульфат марганца). Попадая в воду аквариума, они осаждаются и обеспечивают корневое питание. Для более длительного безопасного запаса веществ лучше использовать фритты. Они представляют собой практически нерастворимые минеральные соединения, спеченные при очень высоких температурах.
Корни аквариумных растений способны поглощать различные органические вещества, но к выбору их источника нужно подходить осторожно. Во-первых, такой источник должен быть максимально чистым. Во-вторых, максимально насыщенным, чтобы минимальное количество дало нужный эффект. Идеально подходит, например, биогумус. Следует также помнить, что использовать органику можно только вместе с торфом, иначе загнивание неизбежно.
При запуске аквариума нужно сразу же обеспечить растения необходимым питанием. Лучше всего использовать для этих целей фирменную подложку. Но при отсутствии средств ее можно изготовить самостоятельно. В дальнейшем запасы питательных элементов пополняют внесением фирменных таблеток, стикеров или глиняных шариков.
Последнее, что стоит указать, при рассмотрении корневого питания аквариумных растений- это выделение и поглощение корнем специфических веществ. К таким элементам можно отнести, например, ингибиторы роста и гормоны. Первые подавляют рост растений, последние - ускоряют. В биологии есть понятие - алеллопатия, которое, по сути, и обозначает взаимное влияние растений с помощью специфических выделений. Борьба за выживание в растительном мире. Самые яркие примеры: воздействие элодеи на одноклеточные водоросли и буйство криптокорин при плотной посадке.
Листовое питание аквариумных растений.
Аквариумным растениям свойственный еще один тип употребления питательных веществ - поглощение всей поверхностью тела. Поскольку у водных растений нет одревесневшего стебля, то питательные элементы поглощаются одинаково, как через листья, так и через стебель. Хотя через второй менее активно. Для удобства мы будем использовать общий термин - листовое питание аквариумных растений.
Следует также упомянуть, что такой тип питания самый древний, унаследованный от водорослей. Еще одна особенность - листовое поглощение куда менее энергозатратно, чем корневое. Среди аквариумных растений есть такие представители, которые либо не имеют корней вообще, либо используют их только для фиксации. Поэтому, питание осуществляется исключительно через поверхность тела. К таким видам относятся: элодея, моносолением, роголистники, перистолистники, наяда и прочие чисто водные особи.
Из чего же состоит листовое питание аквариумных растений? Рассмотрим несколько основных составляющих:
- поглощение световой энергии и фотосинтез;
- газообмен;
- поглощение воды;
- поглощение минеральных элементов;
- выделение и поглощение специфических веществ.
Все растения обладают уникальной возможностью. Они способны поглощать энергию солнечных лучей и использовать ее для синтеза углеводов с СО2 и воды. Эти процессы протекают в специальных органеллах клеток - хлоропластах, которые и придают растениям зеленый цвет. Подробно рассматривать фотосинтез мы не будем. Но следует подчеркнуть, что благодаря этому процессу, растения получили возможность использовать колоссальную энергию солнца (значительно экономя внутренние ресурсы) для синтеза жизненно необходимых соединений из элементов, которые доступны всегда и везде.
С этого выплывает следующий пункт. Итак, мы определили, что для фотосинтеза необходима углекислота. Если количество СО2 составляет 3% воздуха, то в воде его значительно меньше. Как этот газ попадает в воду? Дело в том, что все живые организмы (животные, растения, бактерии) дышат, а углекислота - конечный продукт дыхания. Плюс некоторое ее количество диффузирует с воздуха через поверхность воды. То есть, получается что в воде всегда есть СО2. А углерод основной строительный элемент растительных клеток.
Именно углекислота выступает лимитирующим фактором (при достаточном освещении), ограничивает рост растений и поглощение минеральных элементов. Если вы хотите, чтобы на 1 см2 у вас росло 10 кустов, то придется устанавливать систему искусственной подачи СО2 (брагогенератор или баллон).
Роль кислорода также тяжело переоценить. Кроме дыхания, он принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях, а вода насыщенная кислородом, обладает антибактериальными свойствами.
Вода, как и при корневом питании аквариумных растений, играет роль растворителя и транспорта элементов питания. Кроме того, она обеспечивает форму, внутреннее давление и терморегуляцию. А также участвует в фотосинтезе. Открытие нисходящего потока (от листа к другим органом) в свое время сделало настоящую революцию.
Что касается поглощения минеральных веществ, то следует указать, что они взаимонезаменяемые. Например, отсутствие кальция нельзя компенсировать переизбытком магния (правило минимума). Поглощаются они, только будучи растворенными в воде. Поскольку листовое питание аквариумных растений не настолько выборочно, то нужно следить за строгим соотношение элементов между собой. Например, марганца нужно в 4 раза меньше железа, а калия и азота практически одинаково. Также необходимо следить за общей концентрацией солей.
Обычно в фирменных удобрениях (как например, Maksimov's Farm Макро и Maksimov's Farm Мікро) эти детали уже учтены, следует просто придерживаться инструкции. Что касается графика внесения, то после активного роста растений (спустя 1-2 месяца от запуска) вносить жидкие удобрения нужно регулярно. Объясняется это тем, что некоторые элементы значительно быстрее употребляются через листья (например, железо, марганец, бор). Следовательно, их количество в воде быстро уменьшится, и аквариумные растения начнут голодать. Кроме того, при высоком значении рН значительная их часть выпадает в осадок и растениям необходимо приложить немало усилий, чтобы их употребить.
Отдельно следует упомянуть поглощение специфических веществ. Это могут быть спирты, ингибиторы, стимуляторы роста и прочие. Через лист они поглощаются значительно быстрее, а их микроскопическое количество может привести к огромным последствиям.
Надводное питание аквариумных растений.
К данному типу поглощения питательных веществ мы относим листовое питание в условиях выхода листа с толщи воды. Оно также имеет свои особенности.
В первую очередь следует отметить, что как только лист выходит на поверхность воды, он оказывается в газообразной среде, что обусловливает его изменения. Такие листья намного лучше используют световую энергию, ведь им доступен весь солнечный спектр. Кроме того, они находятся в среде с большей концентрацией СО2, что безусловно повышает эффективность фотосинтеза.
Поглощение минеральных веществ ограничивается их отсутствием в газообразной среде. Но элементы питания, которые попадают на лист вместе с водой во время осадков, употребляются без проблем. Например, опрыскивание воздушных листьев раствором железа может быстро устранить признаки хлороза на всем растении.
В заключении хотелось бы подчеркнуть, что обеспечение правильного роста и развития возможно только при соблюдении правил употребления элементов для всех типов питания аквариумных растений.
maksimov.com.ua
Питомник растений «КедровЪ ГрадЪ», Краснодарский край.
Кузнецов Александр Иванович
Фотосинтез, или листовое питание растений.В предыдущей статье о фотосинтезе («Фотосинтез, или ожившая сказка о Кощее Бессмертном»), я высказал мысль о том, что основное питание растений - УГЛЕРОДНОЕ. Но не объяснил это в привязке к процессу ФОТОСИНТЕЗА, хотя это одно и то же. Вопрос углеродного питания (фотосинтез), или по - другому «листовое питание» и «листовое дыхание», по другому газообмен, не одно и то же. Этой статьей я попытаюсь объяснить свою точку зрения в этом вопросе, крайне альтернативную официальной.Основная мысль предыдущих статей («Фотосинтез…» и «Углекислый газ, глюкоза и углеродная жизнь») по вопросу основного питания растений: официальная точка зрения - что самый главный элемент питания для растений – азот (потому и существуют рекомендации по удобрениям азотным и NPK- азотно-фосфорно-калийным). То есть, что самое главное питание - минеральное корневое, и в нем - азотное. На самом деле (по мнению альтернативному), основа питания растений - углерод, и углеродное «питание листовое», в процессе фотосинтеза. А из корневого, самое главное - водное, как источник водорода и кислорода. Я так и сказал в предыдущей статье о «фотосинтезе…», а следовало сказать, и углерода тоже. Удивлены? При чем тут углерод в корневом питании, если речь идет о «листовом питании», как основном - углеродном? Все просто объясняется.Фотосинтез, или образование первичного стабильного углеродного соединения- глюкозы, под действием солнечного света требует обязательное поступление углерода в виде углекислого газа СО2 в листья растений. Но вот как углекислый газ поступает в листья растений: в виде «листового дыхания» (по-другому, газообмена), или иным способом, большой вопрос?Об этом и будет предлагаемая статья - о том, как и каким образом углерод в виде углекислого газа СО2 попадает в листья растений, ПРИ РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ, для процесса фотосинтеза- построения молекулы глюкозы, то есть, «листового питания» растений. Глюкозы - как первичной энергетической и структурной основы физиологии и роста растений. И всей органической жизни, а не только растений. То есть, по сути «листовое питание», или «углеродное питание»- это не просто усвоение углекислого газа листьями растений, а построение глюкозы в процессе фотосинтеза.И в моих словах не было, и нет никаких противоречий. Предлагаю по - рассуждать на эту тему, вместе со мной, чтобы внести ясность в этот вопрос. Крайне важный вопрос, с практической точки зрения. Потому как зная ответ, можно легко и просто управлять ростом растений и получать прогнозируемые высокие результаты продуктивности растений. То есть, зная пути поступления углекислого газа в растения для фотосинтеза, можно досыта накормить растения. И получать сверхвысокие урожаи от обильного и сбалансированного питания.Но оговорюсь сразу, «листовое дыхание» растений, в смысле потребления, всасывания, «вдыхания» углекислого газа, мне видится иначе, чем общепринятое альтернативное, или официальное. То есть, углерод, в виде углекислого газа СО2 попадает в листья растений не через «устьица» (листовой пластинки) при «листовом дыхании растений», а с водой через корни, при корневом всасывании воды. Потому и следовало добавить, что вода для растений - это не только источник кислорода и водорода в питании, но и углерода. Именно, почвенная вода является главным поставщиком углерода в виде угольной кислоты (углекислого газа СО2, растворенного в ней). Но используется углерод растениями в виде углекислого газа СО2 , (растворенного в почвенной воде) уже в листьях, при ФОТОСИНТЕЗЕ. То есть, следует различать всасывание (или поступление) углекислого газа СО2 в растения (с последующей доставкой в листья), от его усвоения, то есть самого процесса фотосинтеза, или по-другому - «листового питания». Как я уже сказал, это не одно и то же. Поэтому, ещё раз акцентирую ваше внимание на этом важном моменте.И ещё одна очень важная оговорка. Корневое всасывание углекислого газа с водой (в растворенном виде)- это справедливо лишь для динамического питания растений, при высокой микробиологической активности сапрофитов почвы, то есть, для земледелия природного типа, а не при пахотном земледелии. При пахотном варианте, и сопутствующем ему гумусовом (второстепенном) типе питания растений, все происходит именно так, как описывается учеными в «классическом варианте»: углекислый газ СО2 может попадать в листья и через «устьица» листовой пластинки, при так называемом «листовом дыхании». Но происходит так потому, что это искусственно созданные условия «голодовки» для растений, а в Природе ничего подобного не происходит.Пахотное земледелие- это искусственно созданная «реальность» для роста и развития растений, и там, в той реальности, все с растениями происходит иначе, чем в Природе. Это касается, в том числе, и углеродного питания растений. Ученые «зафиксировали» факт, но факт из другой реальности, не имеющей ничего общего с естественной природной. И на основе этого «факта» сделали свои «выводы» о несуществующем в природе растений явлении – «дыхании». В прямом смысле этого слова, подразумевающего, как «вдыхание», так и «выдыхание», то есть, активный газообмен через листья.Но это противоречит всем физическим законам, о чем чуть ниже. Кроме того, у растений нет органов «активной вентиляции воздуха» для активного «дыхания». И в связи с этим, все утверждения сторонников такой «теории»- «листового дыхания растений» рассыпаются как несостоятельные, в принципе. (Хотя это мнение очень авторитетное, и введено в официальную науку давно, еще её основателями. Но на современном этапе это заблуждение очевидно, хотя продолжает быть официальной научной точкой зрения. Это замечание в качестве справки).Например, если такая потребность - «активного дыхания» возникла у животных, то в процессе «эволюции» животного мира развились специальные органы для активного газообмена, и не один орган, а целая «дыхательная система органов». Но у растений в природе нет и не было такой необходимости в активном газообмене, потому и не «образовались» органы такого обмена. В природе, основной источник углекислого газа для растений – почвенная конденсированная и грунтовая вода.А по факту, спросите Вы? А по факту может происходить такой газообмен, но не активно, и при почти полной углеродной голодовке. Подробнее объясню чуть ниже, по ходу рассуждений.Но для чего нужны такие уточнения - как попадает углекислый газ в растения? А для того, что это имеет огромное практическое значение в углеродном питании растений! И ещё, это позволяет управлять активно процессом фотосинтеза растений, обеспечивая его «бесперебойность» (обеспечение непрерывности, независимо от неблагоприятных факторов окружающей среды) и поддержание на очень высоком уровне. И благодаря этому получать стабильные и высокие урожаи, применяя полученные знания на практике. Потому как, зная пути поступления углекислого газа, можно повысить значительно его концентрацию в почвенной воде, используемой растениями, зная физические свойства угольной кислоты (СО2).А теперь, когда все оговорки обозначены, и обозначена сама тема рассуждений, приступим к конкретному рассмотрению вопроса, как все это происходит, и при каких условиях.И начнем мы с физических свойств углекислого газа, или «угольной кислоты», химическая формула которой- СО2. То есть, это продукт полного окисления углерода.И первое, что следует отметить, что растворимость углекислого газа (как и всех газов) в воде напрямую зависит от температуры и давления.Чем ниже температура воды, тем больше в ней может раствориться углекислого газа - СО2. Например, при +20*С растворимость в воде 0,88 объема углекислого газа в одном объеме воды, при +10*С, уже – 1,19, при +5*С- 1,42.В атмосфере земли углекислого газа - СО2 очень немного – всего 0.03%. В сухом атмосферном воздухе при стандартном барометрическом давлении (760 мм. рт. ст.) его парциальное давление составляет всего 0.2 мм. рт. ст. (0.03% от 760). Но и этого очень незначительного количества вполне достаточно, чтобы он стал значимым для растений. Почему? Ввиду своих феноменальных свойств и способности растворения в воде.К примеру, дистиллированная (испаренная и вновь конденсированная, то есть, полностью лишенная газа) или хорошо обессоленная вода, постояв в открытой таре достаточное время для того чтобы успеть прийти в равновесие с атмосферным воздухом, станет слегка кислой. Это произойдет потому, что в ней растворится углекислый газ. При указанном выше парциальном давлении углекислого газа его концентрация в воде может достичь 0.6 мг в л, что приведет к падению рН до значений близких к 5.6. Почему? Дело в том, что некоторые молекулы углекислого газа (не более 0.6%) взаимодействуют с молекулами воды с образованием угольной кислоты: CO2+h3O = h3CO3Угольная кислота диссоциирует (распадается) на ион водорода и гидрокарбонатный ион:h3CO3 = H+ + HCO3-Этого оказывается достаточно для подкисления дистиллированной воды. Напомню, что показатель рН (активная реакция воды) как раз и отражает содержание ионов водорода в воде. Это отрицательный логарифм их концентрации.В природе точно также подкисляются капли дождя. Поэтому даже в экологически чистых регионах, в которых в дождевой воде нет серной и азотной кислот, она все равно слегка кислая. Проходя затем через почву, где содержание углекислого газа во много раз выше (в 10 раз, то есть, на целый порядок, но только в природных почвах), чем в атмосфере, вода еще больше насыщается углекислотой. Взаимодействуя затем с породами, содержащими известняк, такая вода переводит карбонаты в хорошо растворимые гидрокарбонаты:CaCO3 + h3O + CO2 = Ca(HCO3)2Эта реакция обратима. Она может быть смещена вправо или влево в зависимости от концентрации углекислого газа. Если содержание СО2 достаточно продолжительное время остается стабильным, то в такой воде устанавливается углекислотно-известковое равновесие: новых гидрокарбонатных ионов не образуется. Если тем или иным способом убрать СО2 из равновесной системы, то она сдвинется влево, и из раствора, содержащего гидрокарбонаты выпадет в виде осадка практически нерастворимый карбонат кальция. Так происходит, например, при кипячении воды (это известный способ снижения карбонатной жесткости, то есть концентрации в воде Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2). Этот же процесс наблюдается и при простом отстаивании артезианской воды, которая под землёй находилась при повышенном давлении, и там в ней растворилось много углекислоты. Оказавшись на поверхности, где парциальное давление СО2 мало, эта вода отдает лишний углекислый газ в атмосферу до тех пор пока не придет с ней в равновесие*. При этом в ней появляется беловатая муть, состоящая из частичек известняка. Поэтому, при поливе «дождеванием» холодной колодезной, тем более артезианской водой с больших глубин, на листьях растений выпадает белый известковый налет в виде «следов» от высыхания капель воды.Точно по такому же принципу образуются сталактиты и сталагмиты: сочащаяся из подземных пластов вода освобождается от лишней углекислоты и одновременно от карбонатов кальция и магния.*Под равновесием с атмосферным воздухом предусматривается такое состояние воды, когда концентрации (напряжения) растворенных в ней газов соответствуют парциальным давлениям этих газов в атмосфере. Если давление какого-либо газа уменьшится, то молекулы этого газа начнут покидать воду, до тех пор, пока снова не будет достигнута равновесная концентрация. И наоборот, если парциальное давление газа над водой увеличится, то большее количество этого газа растворится в воде.Именно по этой же причине в горах растения вырастают карликовые. Им не хватает углеродного питания для нормального роста. При низком атмосферном давлении, низкое и парциальное давление углекислого газа. И он легко «улетучивается» из листьев не успев «усвоится» в процессе фотосинтеза. При том, что и в почвенной воде высокогорий его тоже растворено малое количество.При нормальном атмосферном давлении и температуре +20*С в одном литре воды могло бы раствориться 1.7 г углекислоты (углекислого газа). Но это произошло бы только в том случае, если бы газовая фаза с которой соприкасалась эта вода целиком состояла бы из СО2. А, при контакте с атмосферным воздухом, в котором содержится всего 0.03% СО2 в 1 л воды может перейти из этого воздуха только 0.6 мг – это и есть равновесная концентрация, соответствующая парциальному давлению углекислого газа в атмосфере на уровне моря.Поэтому, в почвенных условиях, при активном расщеплении органики («биодинамическое земледелие» с мульчированием органикой, или природные условия с участием листового опада) насыщение воды углекислотой (СО2) очень высокое. Потому что концентрация углекислого газа может быть очень высокой, а точнее полностью «почти» почвенный воздух состоит из углекислого газа. Тогда его концентрация в почвенной воде может увеличиваться от 10, 100 и 1000 раз, по сравнению с насыщением на «открытом воздухе». То есть, «на воздухе» в воде растворяется всего 0,6 мг в литре, (при обычной концентрации в воздухе газа СО2 и обычном давлении, при температуре +20*С). В природных условиях луговых почв, в почвенной воде растворяется уже от 2 до 6 мг на литр. Не растворяется больше, потому что поступление СО2 от расщепления органики не такое активное, то есть микробиологическая активность сапрофитов на конкретном участке, это первое. И второе условие, сдерживающее большее насыщение – это постоянный отток СО2 из почвы в атмосферу. Почва естественных угодий выделяет в год до 8000 М3 углекислого газа на гектар площади.Откуда? Так ведь понятно, от ферментативного расщепления органики сапрофитами почвы, то есть, все от того самого «почвенного пищеварения». Потому как единственный основной источник углекислоты- СО2, это растительные остатки (опада, или мульчи). А уж потом «источником» СО2 для растений становятся «воздух, вода и почва», как написано в энциклопедиях и учебниках. Ведь сами растения, их остов, состоящий из клетчатки и лигнина - это ведь полимер первичного «строительного вещества» - глюкозы, которая образуется в растениях, при «листовом питании» в процессе ФОТОСИНТЕЗА. Расщепляясь при почвенном пищеварении, клетчатка, а затем глюкоза распадается на то, из чего получилась при ФОТОСИНТЕЗЕ - на воду и углекислый газ.Но если усилить процесс расщепления органической мульчи, и максимально исключить отток углекислого газа в атмосферу, его концентрация значительно увеличится в почвенном воздухе, то есть, увеличится его парциальное давление**. А значит, повысится его растворимость в воде.Например, в условиях дополнительного укрытия пленкой (поверх мульчи), препятствующей улетучиванию СО2 в атмосферу, в почвенной воде концентрация углекислоты может доходить до уровня полного «насыщения», значений близких максимальному - 1,7 г углекислоты на литр воды. Практически таких условий создать не возможно, но если это значение достигнет величины хотя бы 0,6 г на литр, то это в 1000 раз больше, чем в открытом водоеме, или емкости, стоящей на «открытом воздухе». По вышеуказанному правилу равновесного состояния газов в воде и в воздухе.Поэтому, такой прием агротехники выращивания растений, например, земляники на грядках «по пленочному укрытию почвы», вполне научно обоснован, и дает ощутимый результат в прибавке урожая. В том числе и от усиления углеродного питания. Конечно, при условии, что предварительно гряда замульчирована измельченной органикой с одновременным внесением в неё закваски сапрофитов, например, ЭМ- препарата, или других.**Парциальное давление (от латинского partialis – частичный) – давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси.Все о чем сказано выше - это даже трудно себе вообразить. Но это естественный природный факт свойств углекислого газа. Его растворимость в воде превышает растворимость кислорода в 70 раз, азота - в 150 раз. Вдумайтесь в эти цифры. Растворимость на два порядка выше, чем всех других газов, при всех равных условиях.Это на первый взгляд кажется нереальным. Дождевая вода, еще не достигнув поверхности земли, насыщается газами, и особенно СО2 в силу его феноменальной растворимости. Ведь всё очевидно, стоит лишь приглядеться внимательно, и "включить воображение".Ну и что из этого следует, спросите, ВЫ? При чем корневое всасывание, растворенной углекислоты (СО2) в почвенной воде? А при том, углекислый газ, растворенный в воде, легко всасывается корнями растений, и доставляется прямиком в листья. Где часть его усваивается в процессе фотосинтеза. А часть (излишки) «улетучивается» через «устьица» листьев в атмосферу. По все тем же законам парциального давления газов, и связанного с этим равновесного состояния газа в воде (тканевой) и атмосфере. И если в приземном слое воздуха концентрация СО2 будет выше, то меньше его и улетучиваться будет из листьев, тем активнее он будет использоваться листьями. То есть, без лишних потерь. Вот почему в опытах, при выращивании растений в герметичных сосудах (в условиях повышенного давления), и в закрытом грунте с большой концентрацией в воздухе СО2 (высокое парциальное давление газа) растения развиваются активней.. и дают больший прирост и урожай.Многие, кому я пытался рассказать о корневом всасывании СО2, растворенного в почвенной воде, говорили, что я все выдумал. Может быть и Вы так думаете?Скажу на это, что вы сами, можете легко убедится в том, что это давно известный и достоверно доказанный факт. Откройте любую сельскохозяйственную энциклопедию, отыщите УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ, где четко написано об этом. Цитирую дословно: «УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ – усвоение зелеными растениями углерода в процессе фотосинтеза. Основным источником углерода для зеленых растений служит углекислота (СО2) воздуха. С помощью меченого углерода (14С) установлено, что растения корнями также поглощают углекислоту, находящуюся в почве (почвенной воде)..»То есть, усвоение корнями растений растворенного в воде СО2 давно доказанный и неоспоримый факт.А дальше приписка, что «..однако количество углерода, усваиваемого корнями, невелико». И это справедливо, при низком его содержании в почвенной воде. Именно поэтому сделаны такие выводы, когда пахотное земледелие создает искусственную среду обитания растений. Где содержание СО2 в почвенной воде такое же, как и в воздухе. И растению без разницы, откуда будет поступать углекислый газ. При том, что всасываясь корнями с водой, он сразу используется при фотосинтезе, тогда его содержание еще ниже (ввиду постоянного расхода), чем в окружающем атмосферном воздухе. И происходит его переход из воздуха в тканевую воду, по закону равновесного состояния. То есть, тогда, в этих искусственно созданных условиях, начинает осуществляться «листовое дыхание», с поглощением СО2 из воздуха листьями.При избытке в почвенной воде, углекислый газ может только выделятся листьями, но никак не растворятся в тканевой воде листьев. Это невозможно, в принципе, по тем же вышеуказанным законам и правилам равновесного состояния. При низком парциальном значении газа в воздухе, и высоком содержании в воде, газ не поглощается водой, а активно из неё выделяется, что видно невооруженным глазом. Хотите убедиться? Откройте пробку с бутылки с газированной водой, растворенная в воде углекислота начнет активно выделятся в виде пузырьков воздуха . Работает все тот же закон «равновесного состояния газа».Ученые не ошиблись в опыте, но ошиблись в выводах по опыту. То есть, опыт сам по себе верный и точный, а выводы сделаны в условиях низкого парциального давления газа в почвенном воздухе, то есть с обычным содержанием СО2, равным 0,03%. Но биодинамическое земледелие создает иную реальность, крайне отличную от опытной. Поэтому выводы, верные для пахотного земледелия (или горшечной культуры) полностью неверны для «биодинамического земледелия» и создаваемых условий растворения СО2 в воде до значений близких к полному насыщению, равного уже не 0,6мг на литр, а 0,6г на литр. Что в 1000 раз выше. При таких условиях глупо полагать, что растения не «воспользуются» этим, при том факте, что у них нет специальных органов активной вентиляции воздуха. Да даже если и были бы, это сколько же надо «прокачать» воздуха через листья, чтобы получить равнозначное количество углекислого газа тому, что растворено в 1 литре почвенной воды? Невообразимо много. При том, что газ , даже при «активной вентиляции» и растворяться-то в воде листьев не будет, при условиях его избытка.Но и при обычных природных условиях, в почвенной воде этот показатель выше в 10-100 раз.Рассуждаем далее. Как мы уже рассмотрели, при высоком содержании СО2 в приземном слое воздуха (при постоянном поступлении из почвы), вследствие высокой динамики процесса разложения детрита, создаются условия препятствующие избыточному его улетучиванию из листьев, или по другому, способствующие его удержанию. Поэтому, заботясь о том, чтобы ветер не сдувал углекислый газ с участка (закрытый грунт, или высокое пленочное ограждение) мы увеличиваем значительно углеродное питание растений уже лишь повышением концентрации СО2 в приземном слое воздуха (на уровне растений). Потому что с повышением парциального давления газов, повышается и его растворимость. И высокое парциальное давление газа создает условия высокого его содержания в тканевой жидкости листьев растений.А теперь вопрос : «Что бы вы стали делать, будучи сильно проголодавшимся, если бы вам предложили тарелку вашего любимого супа? Но при том, предложи ли бы в качестве столовых приборов: китайские палочки и большую столовую ложку?"Ответ очевиден. Глупо полагать, что вы воспользовались бы чем-то кроме ложки. Китайцы потому и пользуются палочками, что кушают твердую пищу, а россияне и братья славяне «любят» есть борщи, то есть, жидкую пищу, которую удобней «хлебать» ложкой.Так и растение. При огромном избыточном содержании СО2 в почвенной воде, глупо полагать, что оно будет "вентилировать" воздух через устьица листьев , чтобы прогнать активно воздуха, во много раз больше, чем может всосать корнями при значительно меньшем объеме воды, с тем же содержанием углекислоты. И при том, он всасываться через листья не будет, по закону равновесного состояния газов в жидкости и окружающем воздухе. Даже в обычных природных условиях. Ещё раз акцентирую на этом внимание.Ну, или подумайте сами. Может другой вариант вам покажется более интересным .Ещё одно замечание. При растворении в воде, всего 0,6 % молекул СО2 образует угольную кислоту. Остальные остаются "свободным газом". То есть, речь идет о всасывании корнями именно углекислоты (СО2).И ещё, при нехватке СО2 в воде, некоторые растения способны поглощать СО2 из гидрокарбонатов кальция и магния, по типу водных растений. Чем больше способность, тем выше выживаемость растений. Пахотная агротехника – это испытание растений на выживаемость, не более того.И последнее. В закрытом грунте при гидропонном способе выращивания концентрация СО2 в воздухе быстро и резко падает. От поглощения листьями, и от поглощения водой , то есть по той и по другой причине. Если же, через воду прокачивать простой атмосферный воздух перед подачей растениям, этого происходить не будет (падения концентрации СО2 в воздухе), а напротив, повысится его содержание. От выделения избыточного СО2 листьями. При полном отсутствии основного источника поступления в атмосферу - от разложения детрита (мульчи).Это основные моменты по теме и по свойствам углекислого газа. Кому этого покажется мало, могут сами поискать в Сети ответы на все свои вопросы, по тем основным моментам, которые обозначены в статье.
Предвижу вопросы.
1.Почему об этом нигде не пишется, ни в учебниках биологии и агрономии, ни в руководствах по растениеводству? Задайте этот вопрос себе сами, и попробуйте сами же на него ответить. Я для себя ответ нашел давно, потому и перешел на «Биодинамическое земледелие».2.Насколько это реально, корневое всасывание СО2 ? Настолько, насколько вы сами создадите условия. И, соответственно будет справедливо и «листовое дыхание» и «корневое всасывание». При низком содержании СО2 в воздухе, что равно углеродному голоданию растений, будет присутствовать «листовое дыхание». И это показатель самого низкого уровня «культуры» растениеводства. При высоком содержании СО2 в почвенном воздухе, при «Биодинамическом земледелии», листья будут выполнять только выделительную функцию, но никак не «дыхательную», подчеркиваю, только выделительную (водяного пара и газов).То есть, от конкретно созданных вами условий, по- другому , реальности, в которой будут жить или существовать ваши растения, тот вариант и будет преобладать.Какие основные теоретические и практические выводы можно сделать из всего вышесказанного?
Первый, и самый главный: Природное земледелие, значительно усиленное при «биодинамическом» его варианте, – это иная реальность, естественная для растений. И в этой реальности действуют основные природные законы, а не законы искусственной среды. И самый главный закон: питание растений осуществляется только благодаря посредничеству микромира почвы. Питаясь сам, микромир почвы питает растения. И только так происходит процесс питания растений, и никак иначе. И роль сапрофитов в этом питании растений огромна. Они поставляют растениям все необходимое в их корневом, и только корневом питании: и углерод в виде углекислоты, растворенной в почвенной воде; и азот, который они способны усваивать; и все минералы и микро - элементы. И они же снабжают растения всеми биологически активными веществами (БАВ), включая ферменты, гормоны, витамины и т.д., и даже «защитные белки» иммунитета - интерфероны. В природе физиологии растений не существует понятий: «удобрения», «листовое питание», «перегной почвы» и прочие выдумки человеческие.Второй, уже по теме ФОТОСИНТЕЗА. Единственный естественный (природный) путь поступления углекислого газа СО2- это корневое всасывание с водой растворенной в ней углекислоты для потребностей «листового питания»- процесса ФОТОСИНТЕЗА.3.Зная пути поступления СО2 и его источник - «почвенную» воду (а не воздух), можно создавать условия для максимально возможной прогнозируемой продуктивности растений, и получения экологически чистой продукции наивысшего качества (мульчирование, закрытый грунт, полив дождеванием холодной водой и т.д.).4.Фотосинтез, или углеродное питание растений - это оборотная «медаль», какой стороной повернешь, то и получишь . То есть, какие условия создашь - близкие к природным, или искусственные, то и получишь. Можно тем самым усилить ФОТОСИНТЕЗ (углеродное питание растений), или свести до минимума, равного выживанию растений.5.Усиленное питание растений при «биодинамическом земледелии», в том числе и углеродное (как основное) позволяет уплотнять посадки растений в несколько раз «выше нормы», без ущерба их роста и развития. Это идеальный вариант агротехники растениеводства для малых садово-огородных участков.И т.д. и т.д. Многие выводы уже были обозначены в процессе изложения, повторять их не имеет смысла.
И последнее. Я никого ни в чем не пытаюсь убеждать. Я всего лишь поделился с вами своим видением иной реальности. Реальности, в которой я живу, и в которой живут и процветают мои растения.Если мои статьи и высказанные в них мысли Вам в чем-то помогли, или помогут, буду этому очень рад. Почему пишу статьи и излагаю свои мысли? Это «эстафета», которую я обязан передать дальше. Если сам получил однажды от кого-то знания или подсказку, то просто, обязан поделится ими с людьми, «ищущими» знаний. Поэтому, статьи написаны для тех, кто хочет знать, а не для тех, кто захочет оспорить.В следующей статье я попытаюсь описать примеры конкретного опыта выращивания растений по естественным природным законам, на примере конкретных видов растений. Статья будет называться примерно так: «Можно ли управлять ростом и развитием растений для получения высоких урожаев?»Всего Вам Доброго и Удачи.
23kedr.ru