Минеральное питание растений

МИНЕРÁЛЬНОЕ ПИТÁНИЕ РАСТÉНИЙ, совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химич. элементов, необходимых для жизни растит. организма, в форме ионов минеральных солей. Среди элементов М. п. р. различают макроэлементы (Ν, S, P, К, Ca, Mg) и микроэлементы. Азот поглощается растениями в форме аниона NO³ или катиона NH⁴+, фосфор и сера – в форме анионов H²PO⁴– и SO2- , металлы – в форме катионов К+, Са2+ и Mg2+. Одноклеточные организмы и водные растения поглощают элементы М. п. р. всей поверхностью, высшие наземные растения – поверхностными клетками корня, гл. обр. корневыми волосками. Катионы проникают в клетку через окружающую её плазмалемму пассивно, анионы (а также К+ при наруж. концентрациях меньше 1 мМ) – активно, с затратой метаболич. энергии. Активное поглощение обеспечивается работой молекулярных "ионных насосов" плазмалеммы. Внутри клетки ионы перемешиваются с помощью кругового движения цитоплазмы (циклоза) и неравномерно перераспределяются между ней и органоидами (компартментация). От клетки к клетке ионы передвигаются либо по плазмодесмам, объединяющим все клетки ткани воедино – в симпласт, либо по клеточным оболочкам, также объединенным в апопласт. В теле растения ионы перемещаются с водным током по сосудам ксилемы, пронизывающим корень, стебель и лист. Восходящий транспорт элементов М. п. р. направлен гл. обр. к формирующимся плодам и молодым листьям. По мере старения ниж. листьев элементы М. п. р. оттекают из них в растущие органы, где могут использоваться повторно ("реутилизация"). Вовлечение поглощенных элементов М. п. р. в общий обмен веществ происходит во всех клетках растения. Азот входит в состав аминокислот и белков, а также аминов, амидов, алкалоидов, хлорофилла, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, мн. гормонов и витаминов. Сера включается в аминокислоты цистеин, цистин и метионин, фосфор – в аденозинтрифосфат (АТФ) и др. аденозинфосфаты, играющие ключевую роль в энергетич. обмене клетки, а также в фосфолипиды клеточных мембран и в нуклеиновые к-ты. Калий, кальций и магнии остаются гл. обр. в ионной форме, обеспечивая стабильность субклеточных структур и активность ферментов (примерно 10% Mg листовых клеток входит в состав хлорофилла). Вместе с фотосинтезом М. п. р. составляет единый процесс питания растений. Регуляция М. п. р. с помощью удобрений – один из важнейших путей повышения продуктивности с.-х. культур.