Как и все живые организмы, люди и животные, растения нуждаются в питательных веществах для роста и процветания.
Макроэлементы — это питательные вещества, химические элементы и соединения, необходимые для роста и метаболизма растений. При недостатке макроэлементов растение не может завершить нормальный жизненный цикл, потому что каждый элемент является частью какого-либо существенного компонента растения или участвует в метаболизме.
Макроэлементы принимают непосредственное участие в построении органических и неорганических соединений растения, составляя основную массу его сухого вещества. Большей частью они представлены в клетках ионами.
Макроэлементы содержатся в природе повсеместно: в почве, горных породах, растениях, живых организмах. Некоторые из них, такие, как азот, кислород и углерод, являются составными элементами земной атмосферы.
Основные питательные вещества для растений включают в себя углерод, кислород и водород, которые абсорбируются из воздуха, тогда как другие питательные вещества, включая азот, обычно получают из почвы (исключения включают некоторые паразитические или плотоядные растения).
На сегодняшний день определили шестнадцать питательных веществ, которые необходимы для жизни растений. Эти питательные вещества делятся на две группы: девять макроэлементов и семь микроэлементов. Макроэлементы необходимы в гораздо больших количествах, чем микроэлементы, которые часто необходимы в незначительных количествах.
К макроэлементам относят такие элементы, как азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), сера (S), магний (Mg), углерод (C), кислород (O), водород (H).
Макроэлементы различны как по химическим, так и по физическим свойствам. Среди них выделяются металлы (калий, кальций, магний и прочие) и неметаллы (фосфор, сера, азот и прочие).
Азот в связанном состоянии присутствует в водах рек, океанов, литосфере, атмосфере. Большая часть азота в атмосфере содержится в свободном состоянии. Без азота невозможно формирование белковых молекул.
Фосфор легко окисляется и в этой связи в чистом виде в природе не обнаруживается. Однако в соединениях встречается практически повсеместно. Является важной составляющей белков растительного и животного происхождения.
Калий присутствует в почве в виде солей. В растениях откладывается в основном в стеблях.
Магний распространен повсеместно. В массивных горных породах содержится в виде алюминатов. В почве есть сульфаты, карбонаты и хлориды, но преобладают силикаты. В виде иона содержится в морской воде.
Кальций – один из самых распространенных в природе элементов. Его отложения можно встретить в виде мела, известняка, мрамора. В растительных организмах обнаруживается в виде фосфатов, сульфатов, карбонатов.
Сера в природе очень широко распространена: как в свободном состоянии, так и в виде различных соединений. Обнаруживается и в горных породах, и в живых организмах.
Железо – один из самых распространенных металлов на Земле, однако в свободном состоянии встречается только в метеоритах. В минералах земного происхождения железо присутствует в сульфидах, оксидах, силикатах и многих других соединениях.
Эти элементы остаются в почве в виде солей. Поэтому растения потребляют эти элементы как ионы. Макроэлементы потребляются в больших количествах; водород, кислород, азот и углерод способствуют более 95% всей биомассы растений по массе сухого вещества. Микроэлементы присутствуют в растительной ткани в количествах, измеренных в частях на миллион, от 0,1 до 200 ppm или менее 0,02% сухого веса.
Большинство почвенных сред во всем мире могут обеспечить растения всем необходимым питанием и макроэлементами для полного жизненного цикла. Однако, зачастую, необходимо искусственно поддерживать плодородие почв путем внесения в неё удобрений для поддержания роста растений и увеличения урожайности, так как дефицит питательных веществ может ограничивать рост и урожайность.
Недостаток макроэлементов
Симптомы недостатка некоторых элементов питания у сельскохозяйственных культур.
Азот: зменение зеленой окраски листьев на бледно-зеленую, желтоватую и бурую, уменьшается размер листьев, листья узкие и расположены под острым углом к стеблю, число плодов (семян, зерен) резко уменьшается.
Фосфор: скручивание краев листовой пластинки, образование фиолетовой окраски.
Калий: Краевой ожог листьев, вялость листьев, свисание листьев, полегание растений, нарушение цветения, нарушение плодоношения.
Кальций: побеление верхушечной почки, побеление молодых листьев, кончики листьев загнуты вниз, края листьев закручиваются вверх.
Магний: хлороз листьев.
Сера: Изменение интенсивности зеленой окраски листьев, стебли – деревянистые, замедление роста, низкое содержание белков. Железо: окраска листьев меняется до белой, хлороз листьев.
На состояние растений влияет не только недостаток, но и избыток макроэлементов. Он проявляется, прежде всего, в старых органах, и задерживает рост растений. Часто признаки недостатка и избытка одних и тех же элементов бывают несколько схожи.
