पौधे कार्बनिक पदार्थ। पौधों द्वारा पदार्थों का अवशोषण। पौधों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण पर पर्यावरणीय परिस्थितियों और सूक्ष्मजीवों का प्रभाव

रासायनिक संरचनाऔर पौधों का पोषण

उच्च पौधे ऑटोट्रॉफ़िक जीव हैं, अर्थात, वे स्वयं खनिज यौगिकों की कीमत पर कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं, जबकि जानवरों और सूक्ष्मजीवों के विशाल बहुमत को एक हेटरोट्रॉफ़िक प्रकार के पोषण की विशेषता होती है - अन्य जीवों द्वारा पहले संश्लेषित कार्बनिक पदार्थों का उपयोग। पौधों के शुष्क पदार्थ का संचय पत्तियों के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड (तथाकथित "वायु पोषण"), और पानी, नाइट्रोजन और राख तत्वों - मिट्टी से जड़ों ("रूट पोषण") के माध्यम से आत्मसात करने के कारण होता है।

वायु संचालित

प्रकाश संश्लेषण पौधों में कार्बनिक पदार्थ के निर्माण की प्रमुख प्रक्रिया है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान क्लोरोफिल युक्त पौधों के हरे भागों में सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के प्रकाश चरण में, पानी के अपघटन की प्रतिक्रिया ऑक्सीजन की रिहाई और एक ऊर्जा-समृद्ध यौगिक (एटीपी) और कम उत्पादों के निर्माण के साथ होती है। ये यौगिक CO 2 से कार्बोहाइड्रेट और अन्य कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में अगले अंधेरे चरण में शामिल हैं।

एक उत्पाद के रूप में सरल कार्बोहाइड्रेट (हेक्सोज) के गठन के साथ, कुल प्रकाश संश्लेषण समीकरण इस प्रकार है:

पौधों में सरल कार्बोहाइड्रेट से आगे के परिवर्तनों से, अधिक जटिल कार्बोहाइड्रेट बनते हैं, साथ ही साथ अन्य नाइट्रोजन मुक्त कार्बनिक यौगिक भी बनते हैं। पौधों में अमीनो एसिड, प्रोटीन और अन्य कार्बनिक नाइट्रोजन युक्त यौगिकों का संश्लेषण नाइट्रोजन के खनिज यौगिकों (साथ ही फास्फोरस और सल्फर) और चयापचय के मध्यवर्ती उत्पादों - संश्लेषण और अपघटन - कार्बोहाइड्रेट की कीमत पर किया जाता है। विभिन्न जटिल कार्बनिक पदार्थों का निर्माण जो पौधों को बनाते हैं, प्रकाश संश्लेषण के दौरान एटीपी (और अन्य उच्च-ऊर्जा यौगिकों) के उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट बांड के रूप में संचित ऊर्जा का उपभोग करते हैं और ऑक्सीकरण के दौरान जारी होते हैं - श्वसन की प्रक्रिया में - पहले से बने कार्बनिक यौगिक।

प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता और शुष्क पदार्थ का संचय प्रकाश, हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री, पौधों को पानी और खनिज पोषक तत्वों की आपूर्ति पर निर्भर करता है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान, पौधे पत्तियों के माध्यम से वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं। CO2 का केवल एक छोटा सा हिस्सा। (कुल खपत का 5% तक) पौधों द्वारा जड़ों के माध्यम से अवशोषित किया जा सकता है। पत्तियों के माध्यम से पौधे SO2 के रूप में सल्फर को अवशोषित कर सकते हैं। वायुमंडल से, साथ ही पौधों के पर्ण भक्षण के दौरान जलीय घोल से नाइट्रोजन और राख तत्व। हालाँकि, में विवोपत्तियों के माध्यम से, मुख्य रूप से कार्बन पोषण किया जाता है, और पानी, नाइट्रोजन और राख तत्वों के पौधों में प्रवेश करने का मुख्य तरीका जड़ पोषण है।

जड़ पोषण

आयनों (ऋणों और धनायनों) के रूप में पौधों की जड़ प्रणाली की सक्रिय सतह द्वारा नाइट्रोजन और राख तत्व मिट्टी से अवशोषित होते हैं। तो, नाइट्रोजन को आयनों NO 3 और cation NH 4 + के रूप में अवशोषित किया जा सकता है (केवल फलियां नोड्यूल बैक्टीरिया के साथ सहजीवन में वातावरण के आणविक नाइट्रोजन को आत्मसात करने में सक्षम हैं), फास्फोरस और सल्फर - फॉस्फोरिक और आयनों के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड - एच 2 पीओ 4 - और एसओ 4 2-, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, सोडियम, लोहा - के +, सीए 2+, एमजी 2+, फे 3+, और तत्वों का पता लगाने के रूप में - में संबंधित आयनों या उद्धरणों का रूप।

पौधे न केवल मिट्टी के घोल से आयनों को आत्मसात करते हैं, बल्कि कोलाइड्स द्वारा अवशोषित आयनों को भी आत्मसात करते हैं। इसके अलावा, पौधे सक्रिय रूप से (कार्बोनिक एसिड, कार्बनिक अम्ल और अमीनो एसिड सहित जड़ स्राव की घुलने की क्षमता के कारण) मिट्टी के ठोस चरण पर कार्य करते हैं, आवश्यक पोषक तत्वों को एक सुलभ रूप में परिवर्तित करते हैं।

पौधों की जड़ प्रणाली और इसकी अवशोषण क्षमता।

विभिन्न पौधों की प्रजातियों में जड़ प्रणाली की शक्ति, इसकी संरचना और मिट्टी में वितरण की प्रकृति तेजी से भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, गोभी, आलू या टमाटर की जड़ प्रणाली के साथ अच्छी तरह से ज्ञात अविकसित लेटस जड़ों की तुलना करना पर्याप्त है, मिट्टी की मात्रा की तुलना करने के लिए जो मूली और चुकंदर जैसी जड़ वाली फसलों की जड़ों को कवर करती है। जड़ों का सक्रिय भाग, जिसके कारण मिट्टी से खनिज पोषक तत्वों का अवशोषण, युवा बढ़ती जड़ों द्वारा दर्शाया जाता है। जैसे-जैसे प्रत्येक जड़ बढ़ती है, उसका ऊपरी भाग मोटा हो जाता है, बाहर कॉर्क ऊतक से ढक जाता है और पोषक तत्वों को अवशोषित करने की क्षमता खो देता है।

जड़ की वृद्धि उसके बिल्कुल सिरे पर होती है, जिसे मूल टोपी द्वारा संरक्षित किया जाता है। जड़ों के अंत के निकट निकटता में मेरिस्टेमेटिक कोशिकाओं को विभाजित करने का एक क्षेत्र है। इसके ऊपर, एक विस्तार क्षेत्र है, जिसमें कोशिका की मात्रा में वृद्धि और उनमें एक केंद्रीय रिक्तिका के निर्माण के साथ, ऊतक विभेदन फ्लोएम के गठन के साथ शुरू होता है, पौधों के संवहनी-संचालन प्रणाली का अवरोही भाग, जिसके साथ कार्बनिक पदार्थ ऊपर के अंगों से जड़ तक जाते हैं। बढ़ती जड़ की नोक से 1-3 मिमी की दूरी पर, जड़ रोम के गठन का एक क्षेत्र होता है।इस क्षेत्र में, संवाहक प्रणाली के आरोही भाग, जाइलम का गठन भी पूरा हो जाता है, जिसके साथ पानी (साथ ही अवशोषित आयनों और जड़ों में संश्लेषित कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा) जड़ से पौधों के जमीन के ऊपर के हिस्सों में जाता है।

जड़ के बाल 5-72 माइक्रोन के व्यास और 80 से 1500 माइक्रोन की लंबाई वाली बाहरी कोशिकाओं के दलदली बहिर्गमन होते हैं। इस क्षेत्र में मूल रोमों की संख्या जड़ की सतह के कई सौ प्रति मिलीमीटर तक पहुंच जाती है। जड़ रोम के गठन के कारण, सक्रिय, पोषक तत्वों को अवशोषित करने में सक्षम जड़ प्रणाली की सतह, जो मिट्टी के संपर्क में है, तेजी से दर्जनों गुना बढ़ जाती है। (तालिका एक)

जड़ों की निरंतर वृद्धि और जड़ के बालों के नवीकरण के कारण जड़ प्रणाली का प्रभाव मिट्टी की एक बड़ी मात्रा तक फैल जाता है। पुराने जड़ बाल (प्रत्येक जड़ बाल का जीवन काल कई दिनों का होता है) मर जाते हैं, और बढ़ती जड़ के अन्य भागों में लगातार नए बनते हैं। जड़ के जिस हिस्से में जड़ के रोम मर गए हैं, वहां की त्वचा कॉर्कदार हो जाती है, पानी का प्रवाह और इसके माध्यम से मिट्टी से पोषक तत्वों का अवशोषण सीमित हो जाता है। वार्षिक क्षेत्र की फसलों में जड़ वृद्धि दर प्रति दिन 1 सेमी तक पहुंच सकती है। बढ़ती युवा जड़ें अपने आप से 20 मिमी तक की दूरी पर मिट्टी के घोल से आवश्यक आयन निकालती हैं, और आयन 2-8 मिमी तक मिट्टी द्वारा अवशोषित होते हैं।

जैसे-जैसे जड़ बढ़ती है, वैसे-वैसे मिट्टी में सक्रिय अवशोषण के क्षेत्र का निरंतर स्थानिक संचलन होता है। साथ ही, केमोट्रोपिज्म की घटना देखी जाती है, जिसका सार इस तथ्य में निहित है कि पौधों की जड़ प्रणाली उपलब्ध पोषक तत्वों (सकारात्मक केमोट्रोपिज्म) के स्थान की दिशा में तीव्रता से बढ़ती है या इसकी वृद्धि एक क्षेत्र में बाधित होती है उच्च नमक सांद्रता पौधों के लिए प्रतिकूल (नकारात्मक रसायन विज्ञान)। एक सुलभ रूप में पौधों के पोषक तत्वों की कमी, एक नियम के रूप में, उच्च स्तर के खनिज पोषण की तुलना में जड़ों के अपेक्षाकृत बड़े द्रव्यमान के गठन का कारण बनती है।

जड़ रोम के गठन के क्षेत्र में आयनों का अवशोषण सबसे अधिक गहन होता है, और आने वाले आयन यहां से पौधों के हवाई अंगों में चले जाते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जड़ न केवल अवशोषण के लिए एक अंग है, बल्कि अमीनो एसिड और प्रोटीन सहित व्यक्तिगत कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए भी है। उत्तरार्द्ध का उपयोग रूट सिस्टम की महत्वपूर्ण गतिविधि और विकास प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है, और आंशिक रूप से ऊपर-जमीन के अंगों तक भी पहुँचाया जाता है।

जड़ों द्वारा पौधों द्वारा पोषक तत्वों का अवशोषण।

चूषण बल के कारण जो तब होता है जब पत्तियों के रंध्रों के माध्यम से नमी वाष्पित हो जाती है, और जड़ों की पंपिंग क्रिया, मिट्टी के घोल में खनिज लवणों के आयन, पानी के अपवाह के साथ, पहले खोखले अंतरकोशिकीय स्थानों और छिद्रों में प्रवेश कर सकते हैं। युवा जड़ों की कोशिका झिल्लियों का, और फिर जाइलम के माध्यम से पौधों के हवाई भाग में ले जाया जाता है - संवहनी-संचालन प्रणाली का आरोही भाग, बिना विभाजन के मृत कोशिकाओं से मिलकर, जीवित सामग्री से रहित। हालांकि, जड़ की जीवित कोशिकाओं (साथ ही ऊपर के अंगों) के अंदर, जिसमें एक बाहरी अर्ध-पारगम्य साइटोप्लाज्मिक झिल्ली होती है, पानी के साथ अवशोषित और परिवहन किए गए आयन "निष्क्रिय" प्रवेश कर सकते हैं - अतिरिक्त ऊर्जा खपत के बिना - केवल एकाग्रता ढाल के साथ - से बाहरी समाधान के संबंध में झिल्ली की आंतरिक सतह पर प्रसार प्रक्रिया के कारण या उचित विद्युत क्षमता (उद्धरण के लिए नकारात्मक, और आयनों के लिए सकारात्मक) की उपस्थिति के साथ उच्च से निम्न।

इसी समय, यह सर्वविदित है कि सेल सैप में अलग-अलग आयनों की सांद्रता, साथ ही साथ पौधों की मधुशाला में (जाइलम के साथ जड़ों से ऊपर के अंगों तक पहुँचाया जाता है), सबसे अधिक बार की तुलना में काफी अधिक होता है। मिट्टी का घोल। इस मामले में, पौधों द्वारा पोषक तत्वों का अवशोषण एकाग्रता प्रवणता के विरुद्ध होना चाहिए और प्रसार के कारण असंभव है।

पौधे एक साथ धनायन और ऋणायन दोनों को अवशोषित करते हैं। इस मामले में, अलग-अलग आयन मिट्टी के घोल में निहित होने की तुलना में पूरी तरह से अलग अनुपात में पौधे में प्रवेश करते हैं। कुछ आयन जड़ों द्वारा अधिक मात्रा में अवशोषित होते हैं, अन्य - कम मात्रा में और अलग-अलग दरों पर, यहां तक ​​​​कि आसपास के घोल में समान सांद्रता पर। यह बिल्कुल स्पष्ट है कि प्रसार और परासरण की घटनाओं के आधार पर निष्क्रिय अवशोषण, पौधों के पोषण में महत्वपूर्ण महत्व नहीं हो सकता है, जिसमें एक स्पष्ट चयनात्मक चरित्र है।

लेबल किए गए परमाणुओं का उपयोग करने वाले अध्ययनों से यह भी स्पष्ट रूप से पता चला है कि पोषक तत्वों का अवशोषण और पौधे में उनकी आगे की गति एक जल प्रवाह के साथ संवहनी-संचालन प्रणाली के माध्यम से प्रसार और निष्क्रिय परिवहन के कारण संभव से सैकड़ों गुना अधिक होती है।

इसके अलावा, अवशोषित और वाष्पित नमी की मात्रा पर वाष्पोत्सर्जन की तीव्रता पर पौधों की जड़ों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण की कोई प्रत्यक्ष निर्भरता नहीं है।

यह सब इस स्थिति की पुष्टि करता है कि पौधों द्वारा पोषक तत्वों का अवशोषण न केवल जड़ों द्वारा मिट्टी के घोल के निष्क्रिय अवशोषण द्वारा किया जाता है, बल्कि इसमें मौजूद लवणों के साथ एक सक्रिय शारीरिक प्रक्रिया है, जो महत्वपूर्ण रूप से महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ी होती है। प्रकाश संश्लेषण, श्वसन और चयापचय की प्रक्रियाओं के साथ पौधों की जड़ें और ऊपर के अंग, पदार्थ और ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

योजनाबद्ध रूप से, बैटरी प्राप्त करने की प्रक्रिया मूल प्रक्रियापौधे इस तरह दिखते हैं।

जड़ के बालों की साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की बाहरी सतह और युवा जड़ों की बाहरी कोशिकाओं तक, खनिज लवण के आयन मिट्टी के घोल से पानी की एक धारा के साथ और प्रसार प्रक्रिया के कारण चलते हैं।

कोशिका की दीवारों में बड़े छिद्र या चैनल होते हैं और आयनों के लिए आसानी से पारगम्य होते हैं। इसके अलावा, सेल्यूलोज-पेक्टिन की दीवारों में उच्च सोखने की क्षमता होती है। इसलिए, कोशिका झिल्लियों और अंतरकोशिकीय स्थानों के चैनलों के स्थान में, मिट्टी के घोल से आयन न केवल स्वतंत्र रूप से चलते हैं, बल्कि ध्यान केंद्रित भी करते हैं। यहाँ, जैसा कि यह था, सेल में बाद में प्रवेश के लिए खनिज लवणों के आयनों का एक प्रकार का कोष बनाया जाता है।

प्रवेश का पहला चरण साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की बाहरी सतह पर आयनों का अवशोषण (सोखना) है। इसमें फास्फोलिपिड्स की दो परतें होती हैं, जिनके बीच प्रोटीन अणु एम्बेडेड होते हैं। मोज़ेक संरचना के कारण, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के अलग-अलग वर्गों में नकारात्मक और सकारात्मक चार्ज होते हैं, जिसके कारण पौधे के लिए आवश्यक धनायन और आयनों को अन्य आयनों के बदले बाहरी वातावरण से एक साथ सोख लिया जा सकता है।

पौधों में कटियन और आयनों का विनिमय कोष H + और OH - आयन, साथ ही H + और HCO -3 हो सकता है, जो श्वसन के दौरान जारी कार्बोनिक एसिड के पृथक्करण के दौरान बनता है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की सतह पर आयनों का सोखना एक विनिमय प्रकृति का होता है और इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। न केवल मिट्टी के घोल के आयन विनिमय में भाग लेते हैं, बल्कि मिट्टी के कोलाइड्स द्वारा अवशोषित आयन भी। आवश्यक पोषक तत्वों वाले आयनों के पौधों द्वारा सक्रिय अवशोषण के कारण, जड़ के बालों के सीधे संपर्क के क्षेत्र में उनकी एकाग्रता कम हो जाती है। यह मिट्टी द्वारा अवशोषित राज्य से समान आयनों के मिट्टी के घोल में (अन्य आयनों के बदले में) विस्थापन की सुविधा प्रदान करता है।

सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध और विद्युत क्षमता के विरुद्ध साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर से अंदर तक सोखने वाले आयनों के परिवहन के लिए ऊर्जा के अनिवार्य व्यय की आवश्यकता होती है। ऐसे "सक्रिय" पंपिंग का तंत्र बहुत जटिल है। यह विशेष "वाहक" और तथाकथित आयन पंपों की भागीदारी के साथ किया जाता है, जिसके कामकाज में ATPase गतिविधि वाले प्रोटीन की महत्वपूर्ण भूमिका होती है। पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों वाले कुछ आयनों की झिल्ली के माध्यम से कोशिका में सक्रिय परिवहन अन्य आयनों के बाहर काउंटर ट्रांसपोर्ट से जुड़ा होता है जो कोशिका में कार्यात्मक रूप से अत्यधिक मात्रा में होते हैं।

मिट्टी के घोल से पौधों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण का प्रारंभिक चरण - जड़ की अवशोषित सतह पर आयनों का सोखना - लगातार नवीनीकृत होता है, क्योंकि सोखने वाले आयन लगातार जड़ कोशिकाओं के अंदर चले जाते हैं।

आयन जो कोशिका में प्रवेश करते हैं, अपरिवर्तित या पहले से ही जड़ों में संश्लेषित परिवहन कार्बनिक यौगिकों के रूप में, ऊपर के अंगों - उपजी और पत्तियों में चले जाते हैं, उनके सबसे गहन आत्मसात के स्थानों पर। सेल से सेल तक पोषक तत्वों का सक्रिय परिवहन प्लास्मोडेमाटा के साथ किया जाता है, जो पौधों की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म को एक प्रणाली में जोड़ता है - तथाकथित सिम्प्लास्ट। सिम्प्लास्ट के साथ चलते समय, कुछ आयनों और मेटाबोलाइट्स को इंटरसेलुलर स्पेस में छोड़ा जा सकता है और जाइलम के माध्यम से पानी के ऊपर की ओर प्रवाह के साथ आत्मसात करने की जगहों पर निष्क्रिय रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।

जड़ों द्वारा अवशोषण और पोषक तत्वों का परिवहन पौधों के जीवों में चयापचय और ऊर्जा की प्रक्रियाओं के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है, दोनों महत्वपूर्ण अंगों और जड़ों की महत्वपूर्ण गतिविधि और वृद्धि के साथ।

श्वसन की प्रक्रिया खनिज पोषण तत्वों के सक्रिय अवशोषण के लिए आवश्यक ऊर्जा का एक स्रोत है। यह पौधों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण की तीव्रता और जड़ों की श्वसन की तीव्रता के बीच घनिष्ठ संबंध का कारण है। जड़ की वृद्धि में गिरावट और श्वसन के अवरोध (खराब वातन या अत्यधिक मिट्टी की नमी की स्थिति में ऑक्सीजन की कमी के साथ) के साथ, पोषक तत्वों का अवशोषण तेजी से सीमित होता है।

जड़ों की सामान्य वृद्धि और श्वसन के लिए, उन्हें ऊर्जा सामग्री की निरंतर आपूर्ति आवश्यक है - ऊपर-जमीन के अंगों से प्रकाश संश्लेषण (कार्बोहाइड्रेट और अन्य कार्बनिक यौगिकों) के उत्पाद। प्रकाश संश्लेषण के कमजोर होने के साथ, जड़ों को आत्मसात करने का गठन और आंदोलन कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण गतिविधि बिगड़ जाती है और मिट्टी से पोषक तत्वों का अवशोषण कम हो जाता है।

पौधों द्वारा आयनों का चुनिंदा उठाव। लवण की शारीरिक प्रतिक्रिया।

कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण और नए अंगों और ऊतकों के निर्माण के लिए पौधे में इंट्रासेल्युलर चयापचय की प्रक्रियाओं में विभिन्न पोषक तत्वों का उपयोग अलग-अलग डिग्री के लिए किया जाता है। यह जड़ों को अलग-अलग आयनों की असमान आपूर्ति और पौधों द्वारा उनके चयनात्मक उत्थान को निर्धारित करता है। अधिक उन आयनों की मिट्टी से पौधे में प्रवेश करता है जो नई कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों के निर्माण के लिए कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण के लिए अधिक आवश्यक हैं।

यदि NH 4 Cl घोल में मौजूद है, तो पौधे अधिक तीव्रता से और बड़ी मात्रा में (हाइड्रोजन आयनों के बदले में) NH 4 + धनायनों को अवशोषित करेंगे, क्योंकि उनका उपयोग अमीनो एसिड और फिर प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। इसी समय, पौधे को थोड़ी मात्रा में Cl - आयनों की आवश्यकता होती है, और इसलिए उनका अवशोषण सीमित होगा। इस मामले में, एच + और सीएल - आयन (हाइड्रोक्लोरिक एसिड) मिट्टी के घोल में जमा हो जाएंगे, अम्लीकरण होगा। यदि समाधान में NaNO 3 होता है, तो संयंत्र HCO 3 - आयनों के बदले NO 3 - आयनों को बड़ी मात्रा में और तेजी से अवशोषित करेगा। Na + और HCO 3 - (NaHCO 3) आयन घोल में जमा हो जाएंगे, यह क्षारीय हो जाएगा।

नमक की संरचना से कटियन और आयनों के पौधों द्वारा चयनात्मक उठाव इसकी शारीरिक अम्लता या शारीरिक क्षारीयता को निर्धारित करता है।

नमक, जिसकी संरचना से एक आयन बड़ी मात्रा में एक कटियन की तुलना में अवशोषित होता है - NaNO 3, KNO 3, Ca (NO 3) 2 - और परिणामस्वरूप समाधान का क्षारीकरण होता है, शारीरिक रूप से क्षारीय होते हैं।

लवण, जिनमें से आयनों की तुलना में पौधों द्वारा अधिक मात्रा में आयनों को अवशोषित किया जाता है - NH 4 Cl, (NH 4) 2 SO 4, (NH 4) 2 CO 3, KCl, K 2 SO 4 - और परिणामस्वरूप अम्लीकरण समाधान होता है, शारीरिक रूप से अम्लीय होते हैं।

के रूप में प्रयुक्त लवण की शारीरिक प्रतिक्रिया खनिज उर्वरक, फसलों की वृद्धि और विकास के लिए परिस्थितियों में गिरावट से बचने के लिए इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।

पौधों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण पर पर्यावरणीय परिस्थितियों और सूक्ष्मजीवों का प्रभाव

पौधों द्वारा पोषक तत्वों का अवशोषण काफी हद तक मिट्टी के गुणों पर निर्भर करता है - मिट्टी के घोल की प्रतिक्रिया और एकाग्रता, तापमान, वातन, आर्द्रता, मिट्टी में पोषक तत्वों के उपलब्ध रूपों की सामग्री, प्रकाश की अवधि और तीव्रता , और अन्य पर्यावरणीय स्थिति। पौधे को पोषक तत्वों की आपूर्ति खराब मिट्टी के वातन, कम तापमान, मिट्टी में नमी की अधिकता या तेज कमी के साथ स्पष्ट रूप से कम हो जाती है। मिट्टी के घोल की प्रतिक्रिया, उसमें लवण की सांद्रता और अनुपात का पोषक तत्वों की आपूर्ति पर विशेष रूप से मजबूत प्रभाव पड़ता है। मिट्टी के घोल में लवण की अत्यधिक सांद्रता (उदाहरण के लिए, खारी मिट्टी में) के साथ, पौधों द्वारा पानी और पोषक तत्वों का अवशोषण तेजी से धीमा हो जाता है।

पौधों की जड़ों में बहुत अधिक अवशोषण क्षमता होती है और अत्यधिक तनु विलयनों से पोषक तत्वों को अवशोषित कर सकती है।

जड़ों के सामान्य विकास के लिए घोल में लवण का अनुपात, इसका शारीरिक संतुलन भी महत्वपूर्ण है। एक शारीरिक रूप से संतुलित समाधान एक ऐसा समाधान है जिसमें व्यक्तिगत पोषक तत्व ऐसे अनुपात में होते हैं कि पौधे द्वारा उनका सबसे कुशल उपयोग होता है। किसी एक नमक द्वारा दर्शाया गया घोल शारीरिक रूप से असंतुलित होता है।

एक नमक के घोल में एकतरफा प्रबलता (उच्च सांद्रता), विशेष रूप से किसी भी मोनोवालेंट केशन की अधिकता, पौधे पर हानिकारक प्रभाव डालती है। बहु-नमक के घोल में जड़ों का विकास बेहतर होता है। इसमें आयनों का विरोध प्रकट होता है, प्रत्येक आयन परस्पर जड़ कोशिकाओं में दूसरे आयन के अत्यधिक प्रवेश को रोकता है। उदाहरण के लिए, उच्च सांद्रता में Ca 2+ K +, Na + या Mg 2+ और इसके विपरीत के अतिरिक्त सेवन को रोकता है। आयनों K + और Na +, K + और NH 4 +, K + और के लिए समान विरोधी संबंध मौजूद हैं। Mg 2+, NO 3 - और H 2 PO 4, Cl - और H 2 PO 4 - और अन्य।

जब कैल्शियम लवण को घोल में डाला जाता है तो शारीरिक संतुलन सबसे आसानी से बहाल हो जाता है। समाधान में कैल्शियम की उपस्थिति में, जड़ प्रणाली के विकास के लिए सामान्य स्थिति बनाई जाती है, इसलिए, कृत्रिम पोषक तत्वों के मिश्रण में, सीए 2+ को अन्य आयनों पर हावी होना चाहिए।

जड़ों का विकास और उन्हें पोषक तत्वों की आपूर्ति हाइड्रोजन आयनों की उच्च सांद्रता पर विशेष रूप से गंभीर रूप से प्रभावित होती है, अर्थात। समाधान की बढ़ी हुई अम्लता के साथ। एक समाधान में हाइड्रोजन आयनों की एक उच्च सांद्रता का रूट कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म की भौतिक-रासायनिक स्थिति पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। जड़ की बाहरी कोशिकाएं श्लेष्मिक हो जाती हैं, उनकी सामान्य पारगम्यता गड़बड़ा जाती है, जड़ों की वृद्धि और उनके द्वारा पोषक तत्वों का अवशोषण बिगड़ जाता है। एक एसिड प्रतिक्रिया का नकारात्मक प्रभाव एक समाधान में, विशेष रूप से कैल्शियम, अन्य उद्धरणों की अनुपस्थिति या कमी में अधिक स्पष्ट होता है। कैल्शियम एच + आयनों के प्रवेश को रोकता है, इसलिए, कैल्शियम की बढ़ी हुई मात्रा के साथ, पौधे सहन करने में सक्षम होते हैं कैल्शियम के बिना अधिक अम्लीय प्रतिक्रिया।

समाधान की प्रतिक्रिया संयंत्र और चयापचय में व्यक्तिगत आयनों के प्रवेश की तीव्रता को प्रभावित करती है। एक अम्लीय प्रतिक्रिया के साथ, आयनों की आपूर्ति बढ़ जाती है (एच + आयनों के साथ), लेकिन पिंजरों की आपूर्ति बाधित होती है, कैल्शियम और मैग्नीशियम वाले पौधों का पोषण बाधित होता है, प्रोटीन संश्लेषण बाधित होता है, और पौधे में शर्करा का निर्माण होता है दबा दिया जाता है। एक क्षारीय प्रतिक्रिया के साथ, धनायनों का प्रवाह बढ़ जाता है और आयनों का प्रवाह बाधित हो जाता है।

पोषक तत्वों की मुख्य आपूर्ति मिट्टी में विरल रूप से घुलनशील यौगिकों के रूप में होती है, जिसके आत्मसात के लिए मिट्टी के ठोस चरण पर जड़ों की सक्रिय क्रिया और जड़ों और मिट्टी के कणों के बीच निकट संपर्क की आवश्यकता होती है। पौधों के जीवन की प्रक्रिया में, जड़ें कार्बन डाइऑक्साइड और कुछ कार्बनिक अम्लों के साथ-साथ एंजाइम और अन्य कार्बनिक पदार्थों को पर्यावरण में छोड़ती हैं। इन स्रावों के प्रभाव में, जिनकी सांद्रता विशेष रूप से मिट्टी के कणों के साथ जड़ों के सीधे संपर्क के क्षेत्र में अधिक होती है, इसमें मौजूद फॉस्फोरस, पोटेशियम और कैल्शियम के खनिज यौगिकों को भंग कर दिया जाता है, केशन को घोल में विस्थापित कर दिया जाता है। राज्य मिट्टी द्वारा अवशोषित होता है, और फास्फोरस इसके कार्बनिक यौगिकों से मुक्त होता है।

पौधों द्वारा मिट्टी के उस हिस्से से पोषक तत्व सबसे अधिक सक्रिय रूप से अवशोषित होते हैं जो जड़ों के सीधे संपर्क में होते हैं। इसलिए, जड़ों के बेहतर विकास को बढ़ावा देने वाले सभी उपाय (अच्छी जुताई, अम्लीय मिट्टी का चूने आदि) भी पौधों द्वारा मिट्टी से पोषक तत्वों का सर्वोत्तम उपयोग सुनिश्चित करते हैं।

मिट्टी में रहने वाले विभिन्न सूक्ष्मजीवों की एक बड़ी संख्या सहित पर्यावरण के साथ निकट संपर्क में पौधों का पोषण किया जाता है। राइजोस्फीयर में सूक्ष्मजीवों की संख्या विशेष रूप से अधिक है; मिट्टी के उस भाग में जो जड़ों की सतह के सीधे संपर्क में है। भोजन और ऊर्जा सामग्री के स्रोत के रूप में जड़ स्राव का उपयोग करते हुए, सूक्ष्मजीव सक्रिय रूप से जड़ों पर और उनके पास विकसित होते हैं और मिट्टी के पोषक तत्वों को जुटाने में योगदान करते हैं।

राइजोस्फेरिक और मिट्टी के सूक्ष्मजीव मिट्टी में लागू पोषक तत्वों और उर्वरकों के रूपांतरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सूक्ष्मजीव मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं और जैविक उर्वरकों को लागू करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनमें निहित पोषक तत्व पौधों के लिए सुपाच्य खनिज रूप में परिवर्तित हो जाते हैं। कुछ सूक्ष्मजीव फास्फोरस और पोटेशियम के कम घुलनशील खनिज यौगिकों को विघटित करने में सक्षम होते हैं और उन्हें पौधों के लिए उपलब्ध रूप में परिवर्तित कर देते हैं। हवा के आणविक नाइट्रोजन को आत्मसात करने वाले कई बैक्टीरिया मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करते हैं। मिट्टी में ह्यूमस का निर्माण भी सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ा है।

कुछ शर्तों के तहत, सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के परिणामस्वरूप, पौधों का पोषण और विकास बिगड़ सकता है। सूक्ष्मजीव, पौधों की तरह, पोषण और अपने शरीर के निर्माण के लिए नाइट्रोजन और राख तत्वों का उपभोग करते हैं, अर्थात। खनिजों के उपयोग में पौधों के प्रतियोगी हैं। सभी सूक्ष्मजीव पौधों के लिए लाभदायक नहीं होते हैं। उनमें से कुछ पौधों के लिए विषाक्त पदार्थों का उत्सर्जन करते हैं या विभिन्न रोगों के कारक एजेंट हैं। मिट्टी में सूक्ष्म जीव भी होते हैं जो नाइट्रेट को आणविक नाइट्रोजन (डीनिट्रिफायर) में कम कर देते हैं, उनकी गतिविधि के परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन मिट्टी से गैसीय रूप में खो जाती है।

इस संबंध में, कृषि के महत्वपूर्ण कार्यों में से एक कृषि प्रौद्योगिकी के उपयुक्त तरीकों से लाभकारी सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण और हानिकारक लोगों के विकास के लिए परिस्थितियों का बिगड़ना है।

विकास की विभिन्न अवधियों में पौधों के पोषण की स्थिति का अनुपात

विकास की विभिन्न अवधियों में, पौधे पोषण सहित पर्यावरणीय परिस्थितियों पर अलग-अलग माँग करते हैं। बढ़ते मौसम के दौरान पौधों द्वारा नाइट्रोजन, फास्फोरस और पोटेशियम का अवशोषण असमान रूप से होता है।

पोषण की महत्वपूर्ण अवधि (जब खपत की मात्रा सीमित हो सकती है, लेकिन इस समय पोषक तत्वों की कमी तेजी से पौधों के विकास और विकास को बाधित करती है) और अधिकतम अवशोषण की अवधि के बीच अंतर करना आवश्यक है, जिसकी विशेषता है पोषक तत्वों की सबसे गहन खपत।

बढ़ते मौसम के दौरान पौधों द्वारा पोषक तत्वों की खपत के सामान्य पैटर्न पर विचार करें। विकास की प्रारंभिक अवधि में, पौधे सभी पोषक तत्वों की अपेक्षाकृत कम पूर्ण मात्रा में उपभोग करते हैं, लेकिन उनकी कमी और समाधान में अधिकता दोनों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं।

फास्फोरस पोषण के मामले में विकास की प्रारंभिक अवधि महत्वपूर्ण है। कम उम्र में फास्फोरस की कमी पौधों को इतना बाधित करती है कि बाद की अवधि में फास्फोरस के साथ प्रचुर मात्रा में पोषण के साथ भी उपज तेजी से कम हो जाती है। (टेबल तीन)

अविकसित जड़ प्रणाली के साथ सिंथेटिक प्रक्रियाओं की उच्च तीव्रता के कारण, युवा पौधे विशेष रूप से पोषण की स्थिति पर मांग कर रहे हैं। नतीजतन, इस अवधि के दौरान जड़ क्षेत्र में, पोषक तत्व आसानी से घुलनशील रूप में होने चाहिए, लेकिन नाइट्रोजन और पोटेशियम पर फास्फोरस की प्रबलता के साथ, उनकी एकाग्रता अधिक नहीं होनी चाहिए। बढ़ते मौसम की शुरुआत से सभी तत्वों की आपूर्ति का पर्याप्त स्तर सुनिश्चित करना फसल के गठन के लिए आवश्यक है। तो, अनाज की फसलों में, पहले से ही पहले तीन या चार पत्तियों की तैनाती की अवधि के दौरान, प्रजनन अंगों के बिछाने और भेदभाव - एक कान या पैनिकल शुरू होता है। इस अवधि के दौरान नाइट्रोजन की कमी, बढ़े हुए पोषण के साथ भी, बाद में एक पुष्पगुच्छ या स्पाइक में स्पाइकलेट्स की संख्या में कमी और उपज में कमी की ओर ले जाती है।

जमीन के ऊपर के अंगों - तनों और पत्तियों की गहन वृद्धि की अवधि के दौरान पौधों द्वारा सभी पोषक तत्वों की खपत में काफी वृद्धि होती है। शुष्क पदार्थ के संचय की दर पोषक तत्वों की आपूर्ति को पीछे छोड़ सकती है, और पौधों में उनकी सापेक्ष सामग्री पिछली अवधि की तुलना में घट जाती है। विकास प्रक्रियाओं में अग्रणी भूमिका नाइट्रोजन की है। बढ़ी हुई नाइट्रोजन पोषण वानस्पतिक अंगों की बढ़ी हुई वृद्धि में योगदान करती है, एक शक्तिशाली आत्मसात तंत्र का निर्माण करती है। इस अवधि के दौरान नाइट्रोजन की कमी से विकास में अवरोध होता है, और बाद में उपज और इसकी गुणवत्ता में कमी आती है।

फूल आने के समय और फल बनने की शुरुआत तक, अधिकांश पौधों में नाइट्रोजन की आवश्यकता कम हो जाती है, लेकिन फास्फोरस और पोटेशियम की भूमिका बढ़ जाती है। यह उत्तरार्द्ध की शारीरिक भूमिका के कारण है - कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण और संचलन में उनकी भागीदारी, ऊर्जा विनिमय, विशेष रूप से प्रजनन अंगों के निर्माण और फसल के विपणन योग्य हिस्से में आरक्षित पदार्थों के निर्माण के दौरान गहन रूप से होता है।

फल बनने की अवधि के दौरान, जब वानस्पतिक द्रव्यमान की वृद्धि समाप्त हो जाती है, तो सभी पोषक तत्वों की खपत धीरे-धीरे कम हो जाती है, और फिर उनकी आपूर्ति बंद हो जाती है। कार्बनिक पदार्थ और अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं का आगे गठन मुख्य रूप से पौधे में पहले से संचित पोषक तत्वों के पुन: उपयोग (पुनर्चक्रण) के माध्यम से प्रदान किया जाता है।

बढ़ते मौसम के दौरान विभिन्न फसलें आकार और पोषक तत्वों की तीव्रता में भिन्न होती हैं। सभी अनाज अनाज (मकई के अपवाद के साथ), सन, भांग, शुरुआती आलू, कुछ सब्जियों की फसलें गहन पोषण की एक छोटी अवधि से प्रतिष्ठित होती हैं - कम समय में पोषक तत्वों की मुख्य मात्रा का सेवन किया जाता है। उदाहरण के लिए, सर्दियों की राई पहले से ही शरद ऋतु की अवधि में पोषक तत्वों की कुल मात्रा का 25-30% अवशोषित करती है, जबकि इस अवधि के दौरान पौधों का शुष्क द्रव्यमान अंतिम फसल का केवल 10% तक पहुंचता है।

वसंत गेहूं अपेक्षाकृत कम अवधि में - ट्यूब में प्रवेश करने से लेकर बाली के अंत तक (लगभग एक महीने) पोषक तत्वों की कुल मात्रा का 2/3-3/4 उपभोग करता है।

मध्यम और देर से पकने वाली आलू की किस्में जुलाई में पोषक तत्वों की सबसे बड़ी मात्रा का उपभोग करती हैं: इस महीने के दौरान, लगभग 40% नाइट्रोजन अवशोषित हो जाती है, 50% से अधिक फास्फोरस और 60% पोटेशियम फसल में उनकी अंतिम सामग्री से। शुरुआती आलू की किस्मों को गहन पोषक तत्वों के सेवन की एक छोटी अवधि से अलग किया जाता है।

फ्लैक्स में खनिज पोषण तत्वों की अधिकतम खपत की एक स्पष्ट अवधि होती है - नवोदित चरण से लेकर फूल आने तक, और कपास के पौधे नवोदित होने की शुरुआत से लेकर बक्सों में फाइबर के बड़े पैमाने पर गठन तक पोषक तत्वों की मुख्य मात्रा का उपभोग करते हैं।

कुछ पौधों, जैसे कि सूरजमुखी और चुकंदर में पोषक तत्वों का अधिक धीरे-धीरे और विस्तारित सेवन होता है, जिसका अवशोषण बढ़ते मौसम के अंत तक लगभग जारी रहता है।

पौधों द्वारा अलग-अलग पोषक तत्वों को अलग-अलग तीव्रता से अवशोषित किया जाता है: मकई में, उदाहरण के लिए, पोटेशियम का सबसे तेजी से सेवन किया जाता है, फिर नाइट्रोजन, और फास्फोरस बहुत अधिक धीरे-धीरे अवशोषित होता है।

पोटाशियम का अवशोषण पूरी तरह से पुष्पगुच्छ निर्माण की अवधि तक समाप्त हो जाता है, और नाइट्रोजन - दाने बनने की अवधि तक। फास्फोरस की आपूर्ति अधिक विस्तारित होती है और बढ़ते मौसम के अंत तक लगभग जारी रहती है।

गांजा पहले महीने में नाइट्रोजन और पोटैशियम को बहुत तीव्रता से अवशोषित करता है। नाइट्रोजन की आपूर्ति 3 के बाद पूरी तरह से पूरी हो जाती है, और पोटेशियम - उभरने के 5 सप्ताह बाद, जबकि फास्फोरस का गहन अवशोषण बढ़ते मौसम के अंत तक लगभग जारी रहता है।

चुकंदर द्वारा बुनियादी पोषक तत्वों की खपत भी असमान रूप से होती है। अंकुरण के बाद प्रथम दशक में पौधों में P:N:K का अनुपात 1.0:1.5:1.4 होता है। फिर, पत्तियों की गहन वृद्धि की अवधि के दौरान, यह अनुपात नाइट्रोजन और पोटेशियम के अवशोषण को बढ़ाने की दिशा में बदल जाता है, मई में 1.0 की मात्रा; 2.5: 3.0, जून में - 1.0: 3.0: 3.5, जुलाई में 1.0: 4.0: 4.0। अगस्त में जब जड़ें बनती हैं और उनमें चीनी जमा हो जाती है, तो इन तत्वों के बीच का अनुपात 1.0:3.6:5.5 हो जाता है, अर्थात। विशेष रूप से दृढ़ता से पोटेशियम के अवशोषण को बढ़ाता है। जड़ निर्माण और उसमें चीनी के संचय की अवधि के दौरान बहुत प्रचुर मात्रा में नाइट्रोजन पोषण अवांछनीय है, क्योंकि यह जड़ के विकास और चीनी संचय के नुकसान के लिए सबसे ऊपर के विकास को उत्तेजित करता है। इस अवधि के दौरान, पोटेशियम और फास्फोरस के साथ पौधों की पर्याप्त आपूर्ति बहुत महत्वपूर्ण है।

उर्वरकों को लागू करने के लिए एक प्रणाली विकसित करते समय व्यक्तिगत पोषक तत्वों के पौधों द्वारा असमान मात्रात्मक आवश्यकता और अवशोषण की तीव्रता को ध्यान में रखा जाना चाहिए। बढ़ते मौसम की शुरुआत से और अधिकतम अवशोषण की अवधि के दौरान पौधे के पोषण के लिए अनुकूल परिस्थितियां प्रदान करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यह एक संयोजन द्वारा प्राप्त किया जाता है विभिन्न तरीकेनिषेचन: मुख्य उर्वरक में बुवाई से पहले, बुवाई के समय और शीर्ष ड्रेसिंग में।

मुख्य उर्वरक का कार्य पूरे बढ़ते मौसम में पौधों को पोषण प्रदान करना है, इसलिए बुवाई से पहले, ज्यादातर मामलों में, जैविक उर्वरकों की पूरी दर और खनिज उर्वरकों के विशाल बहुमत का उपयोग किया जाता है। अपेक्षाकृत छोटी खुराक में बुवाई उर्वरक (पंक्तियों में, जब छिद्रों, घोंसलों में लगाया जाता है) को पोषक तत्वों के आसानी से उपलब्ध रूपों, मुख्य रूप से फास्फोरस के साथ विकास की प्रारंभिक अवधि में पौधों की आपूर्ति के लिए लगाया जाता है। बढ़ते मौसम की सबसे महत्वपूर्ण अवधि में पोषक तत्वों के साथ पौधों की आपूर्ति करने के लिए, मुख्य और बुवाई उर्वरकों के अलावा निषेचन का उपयोग किया जाता है (कुछ मामलों में, उर्वरकों की कुल दर का एक महत्वपूर्ण अनुपात, उदाहरण के लिए, सर्दियों की फसलों के लिए नाइट्रोजन, कपास आदि, शीर्ष ड्रेसिंग में जोड़ा जा सकता है)। शब्द का चुनाव, उर्वरकों को लगाने और उन्हें मिट्टी में शामिल करने की विधि न केवल जीव विज्ञान, पोषण और फसलों की कृषि तकनीक की विशेषताओं पर निर्भर करती है, बल्कि मिट्टी और जलवायु परिस्थितियों, उर्वरकों के प्रकार और रूप पर भी निर्भर करती है।

उर्वरकों के प्रयोग द्वारा पौधों की पोषण स्थितियों को विकास की अवधि के अनुसार उनकी आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित करके, फसल के आकार और उसकी गुणवत्ता को सीधे प्रभावित करना संभव है।

पौधों द्वारा पदार्थों का स्वांगीकरण* -पौधों के रंग के आधार पर अलग-अलग होता है। यूवी पदार्थों की प्रकृति के अनुसार, सभी पौधों को दो समूहों में बांटा गया है: हरे पौधे और हरे रंग से रहित पौधे। हरे पौधे खनिजों को आत्मसात करते हैं और उनसे जैविक पदार्थ तैयार करते हैं। पौधे, हालांकि, हरे रंग से रहित, तैयार कार्बनिक पदार्थों को आत्मसात करते हैं और विशेष रूप से खनिज पदार्थों को खिलाने की क्षमता से वंचित होते हैं। आइए पहले हम हरे पौधों के यू. पदार्थों से परिचित हों। हरे पौधों की विशेषता उनकी पत्तियों और तनों में क्लोरोफिल नामक एक विशेष हरे रंग की उपस्थिति से होती है (देखें)। सबसे महत्वपूर्ण विशेषता जो हरे पौधों को जानवरों और गैर-हरे पौधों दोनों से अलग करती है, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ तैयार करने की उनकी क्षमता है। यह साधारण अनुभव से सिद्ध किया जा सकता है। नम स्फटिक बालू लेकर उसमें कुछ बीज बो दिये जाते हैं। रेत को समय-समय पर खनिज लवण (पोटेशियम नाइट्रेट, कैल्शियम नाइट्रेट, पोटेशियम फॉस्फेट, मैग्नीशियम सल्फेट और आयरन फॉस्फेट के कमजोर समाधान के साथ पानी पिलाया जाता है; बाद वाले को पाउडर के रूप में हिलाया जाता है)। धीरे-धीरे बोए गए बीज से सूर्य के प्रकाश में एक हरा पौधा विकसित हो जाता है, जो खिलता है और फल देता है। बीज में मौजूद कार्बनिक पदार्थ की मात्रा की तुलना वयस्क पौधे में मात्रा से करने से पता चलता है कि बाद वाले में यह कई गुना अधिक होता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि हरे पौधे खनिज पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ तैयार करने में सक्षम होते हैं। जानवरों, साथ ही गैर-हरे पौधों में, ऐसी क्षमता नहीं होती है और वे कार्बनिक पदार्थ प्राप्त करते हैं जिनकी उन्हें हरे पौधों से तैयार रूप में आवश्यकता होती है। इसलिए, हरे पौधों द्वारा कार्बनिक पदार्थ कैसे तैयार किया जाता है, यह सवाल न केवल पौधों के जीवन से परिचित होने के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि व्यापक दृष्टिकोण से भी है: संपूर्ण पशु जगत, और फलस्वरूप मनुष्य, हरे पौधों पर निर्भर करता है। हरे पौधे खनिज जगत और जंतु जगत के बीच की कड़ी हैं। कार्बनिक पदार्थ क्या है? यद्यपि वर्तमान में कार्बनिक और अकार्बनिक कार्बोनेसियस पदार्थ दोनों को अक्सर कार्बोनसियस यौगिकों के एक समूह में जोड़ा जाता है, फिर भी, कार्बनिक और अकार्बनिक कार्बोनेसियस यौगिकों के बीच एक तेज अंतर होता है। - सभी कार्बनिक पदार्थ जलने में सक्षम हैं, अर्थात, मुक्त गर्मी जारी करते हैं, जबकि अकार्बनिक कार्बोनेसियस यौगिक जला नहीं सकते हैं। तो, किसी भी कार्बनिक पदार्थ की दो विशेषताएं होती हैं - कार्बन सामग्री और ज्वलनशीलता। जलने की क्षमता इंगित करती है कि खनिज पदार्थों से उनका गठन जो हरे पौधों में जलने में सक्षम नहीं हैं, उन्हें बाहर से गर्मी के अवशोषण के साथ होना चाहिए। इसलिए, हरे पौधों द्वारा पदार्थों के चयापचय के प्रश्न पर पहुंचने के लिए, सबसे पहले यह पता लगाना आवश्यक है कि हरे पौधे कार्बनिक पदार्थ की तैयारी के लिए आवश्यक कार्बन और ऊष्मा कहाँ से प्राप्त करते हैं। अनेक वैज्ञानिकों के कार्य से यह सिद्ध हो चुका है कि पौधे अपने हरे भागों के साथ सूर्य के प्रकाश में वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। विनिमय समान मात्रा में होता है। इसलिए, अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति कण ऑक्सीजन का एक कण जारी किया जाता है:

सीओ 2 \u003d + 2 + सी।

कार्बन संयंत्र में रहता है। परिणामतः पौधे के भार में वृद्धि होगी - भोजनउसके।

कोयले के दहन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड का गठन, जैसा कि जाना जाता है, गर्मी की रिहाई के साथ होता है। इसलिए, प्रकृति में बलों के संरक्षण के कानून के आधार पर, कार्बन डाइऑक्साइड के अपघटन की विपरीत प्रतिक्रिया गर्मी के अवशोषण के साथ होनी चाहिए। इससे यह स्पष्ट होता है कि कार्बन डाइऑक्साइड का अपघटन सूर्य के प्रकाश में ही क्यों होता है - पौधे द्वारा अवशोषित प्रकाश की ऊष्मा कार्बन डाइऑक्साइड के अपघटन में जाती है। हरा रंग - क्लोरोफिल - एक स्क्रीन के रूप में कार्य करता है जो सौर स्पेक्ट्रम की विभिन्न किरणों को अवशोषित करता है। नतीजतन, कुछ कार्बनिक पदार्थों के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी, उदाहरण के लिए, जलाऊ लकड़ी को जलाने के साथ-साथ जानवरों के शरीर की गर्मी, वायुमंडलीय अपघटन की प्रक्रिया के दौरान एक हरे पौधे द्वारा अवशोषित सूर्य की किरण की सभी गर्मी होती है। कार्बन डाइआक्साइड। इसके साथ ही वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के यू के साथ, मिट्टी के पानी का यू भी होता है। इसलिए, कार्बन पौधों में जल तत्वों के संयोजन में जमा होता है। निम्नलिखित समीकरणों के अनुसार U. कार्बन के पहले उत्पादों में से एक स्टार्च या ग्लूकोज है:

1) 6CO 2 + 5H 2 O \u003d C 6 H 10 O 5 + 6O 2

2) 6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

पौधों के शुष्क पदार्थ का बड़ा हिस्सा कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना होता है। शुष्क पदार्थ वार्षिक पौधेऔसतन 45% कार्बन, 42% ऑक्सीजन, 6.5% हाइड्रोजन, 1.5% नाइट्रोजन और 5% राख होती है। नतीजतन, पौधों के शुष्क पदार्थ का 90% से अधिक वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड और मिट्टी से प्राप्त पानी से अवशोषित होता है। नतीजतन, किसान, फसल को खेत से दूर ले जाता है, मुख्य रूप से वायुमंडलीय कार्बन और मिट्टी के पानी के साथ-साथ कैन्ड सनबीम भी लेता है। हरे पौधों में अभी भी हर समय नाइट्रोजन होता है। वे इसे मिट्टी में नाइट्रिक एसिड लवण से अवशोषित करते हैं। हालाँकि पौधों में थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन (औसत 1.5% शुष्क पदार्थ) होता है, फिर भी, मिट्टी से इसके सही सेवन का सवाल बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि नाइट्रोजन की कमी से वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड और मिट्टी के पानी का अवशोषण होता है। बहुत कम हो जाता है और परिणाम में एक नगण्य फसल होती है जो खेत को जोतने के लिए किए गए खर्च का भुगतान नहीं करती है। यदि मिट्टी में नाइट्रोजन की कमी है तो नाइट्रोजनी खाद देना आवश्यक है। विभिन्न प्रकार के नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों को मिट्टी में मिलाने से उपज में वृद्धि होती है। ये जटिल कार्बनिक नाइट्रोजनी यौगिक, अमोनिया लवण और अंत में नाइट्रिक अम्ल लवण हैं। नाइट्रिक एसिड लवण के साथ निषेचन करते समय सबसे तेज़ परिणाम प्राप्त होते हैं, क्योंकि वे सीधे पौधों की जड़ों द्वारा अवशोषित होते हैं। जटिल कार्बनिक नाइट्रोजनी यौगिकों को मिट्टी में रहने वाले जीवाणुओं द्वारा अमोनिया लवणों में प्रारंभिक रूप से नष्ट कर दिया जाता है। उत्तरार्द्ध, बदले में, बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रिक एसिड लवण के लिए भी ऑक्सीकृत होते हैं, जो पहले से ही हरे पौधों द्वारा अवशोषित होते हैं। से सामान्य नियमयह एक अपवाद है कि हरे पौधे अपनी नाइट्रोजन को मिट्टी से अवशोषित करते हैं। ये फलीदार पौधे हैं। सभी फलीदार पौधे मिट्टी में अच्छी तरह से बढ़ते हैं, न केवल नाइट्रोजन यौगिकों में खराब होते हैं, बल्कि उनसे पूरी तरह से रहित होते हैं, और उत्कृष्ट उपज देते हैं। इनमें वायुमंडलीय मुक्त नाइट्रोजन को आत्मसात करने की क्षमता होती है। प्राकृतिक परिस्थितियों में उगाए जाने वाले फलीदार पौधों की जड़ों में हमेशा महत्वपूर्ण संख्या में छोटे पिंड होते हैं (चित्र 1)।

मटर की जड़ पिंड के साथ डब्ल्यू.

इस तरह के नोड्यूल केवल प्राकृतिक असंक्रमित मिट्टी में, निष्फल मिट्टी में बनते हैं - केवल वे असंक्रमित मिट्टी के जलसेक से संक्रमित होने के बाद। असंक्रमित, निष्फल मिट्टी में, पिंड कभी नहीं बनते। पिंडों का निर्माण निम्न सूक्ष्मजीवों के साथ फलीदार पौधों के सहजीवन का परिणाम है। केवल इन पिंडों की सहायता से फलीदार पौधे वायुमंडलीय नाइट्रोजन को आत्मसात कर लेते हैं, क्योंकि विसंक्रमित मिट्टी में, गांठों की अनुपस्थिति में, फलियां वातावरण से नाइट्रोजन को अवशोषित नहीं कर सकती हैं और अन्य हरे पौधों की तरह, इसे केवल मिट्टी से प्राप्त करती हैं। फलीदार पौधों की वायुमंडलीय नाइट्रोजन को आत्मसात करने की क्षमता का कृषि में बहुत महत्व है। वे तथाकथित बाध्य नाइट्रोजन के संग्राहक हैं। हरी खाद के लिए फलीदार पौधों की फसलों की जुताई मिट्टी को समृद्ध करती है जो बाध्य नाइट्रोजन में खराब होती है। कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के अलावा, पौधों के शुष्क पदार्थ की संरचना में राख भी शामिल है। विभिन्न पौधों की राख में निम्नलिखित 31 तत्व पाए गए: सल्फर, फास्फोरस, क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन, फ्लोरीन, बोरोन, सिलिकॉन, पोटेशियम, सोडियम, लिथियम, रुबिडियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम, जस्ता, एल्यूमीनियम, थैलियम , टाइटेनियम, टिन, सीसा, आर्सेनिक, सेलेनियम, मैंगनीज, लोहा, कोबाल्ट, निकल, तांबा और चांदी। ये सभी तत्व पौधों द्वारा मिट्टी से अवशोषित कर लिए जाते हैं। कृत्रिम रूप से तैयार मिट्टी में पौधों की खेती से पता चलता है कि पौधों के समुचित विकास के लिए सूचीबद्ध तत्वों में से कुछ ही आवश्यक हैं; बाकी अशुद्धियाँ हैं जो पौधे बिना कर सकते हैं। बेशक, पौधों के विकास के लिए राख के केवल निम्नलिखित तत्व आवश्यक हैं: सल्फर, फास्फोरस, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और लोहा, कभी-कभी क्लोरीन भी। मिट्टी में सूचीबद्ध तत्वों में से कम से कम एक की अनुपस्थिति में, एक भी पौधा विकसित नहीं हो सकता है। जलीय संस्कृतियों में, इन तत्वों को निम्नलिखित लवणों के रूप में पेश किया जाता है: 1 भाग केएनओ 3; 1 भाग केएच 2 पीओ 4; 1 भाग MgSO 4; 4 भाग Ca(NO 3) 2। इन यौगिकों के घोल में थोड़ा सा आयरन फॉस्फेट मिलाया जाता है। हालांकि नाइट्रोजन राख का हिस्सा नहीं है, इसे पौधों के उचित विकास के लिए जोड़ा जाना चाहिए, क्योंकि जैसा कि हमने ऊपर देखा, पौधे मिट्टी से नाइट्रोजन प्राप्त करते हैं। समाधान बहुत कमजोर होने चाहिए। सबसे पहले, अभी भी छोटे पौधों के लिए 0.1% समाधान का उपयोग किया जाता है। फिर, पौधों की उम्र के साथ, आप 0.5% तक मजबूत समाधान का उपयोग कर सकते हैं। अलग-अलग पौधों के लिए राख के अलग-अलग तत्वों की जरूरत अलग-अलग होती है। एक ही मिट्टी से, एक पौधा मुख्य रूप से कुछ तत्वों को अवशोषित करता है, दूसरा पौधा - अन्य। किसान खेती किए गए पौधों के तीन समूहों को अलग करते हैं: सिलिसस, कैल्शियम और पोटाश, जो इस बात पर निर्भर करता है कि उनमें से कौन से तत्व प्रमुख हैं।