Войти
Дефицит фосфора на кукурузе Дефицит фосфора - заболевание растений, связанное с недостаточным поступлением фосфора. Под фосфором здесь понимаются соли фосфатов (PO 4), моногидрофосфата (HPO 4) и дигидрофосфата (H 2PO4). Эти анионы легко превращаются друг в друга, и преобладающие виды определяются pH раствора или почвы. Фосфаты необходимы для биосинтеза генетического материала, а также АТФ, необходимого для жизни. Дефицит фосфора можно контролировать, применяя источники фосфора, такие как костная мука, каменный фосфат, навоз и фосфатные удобрения.
В растениях фосфор (P) считается вторым после азота в качестве наиболее важного питательного вещества для обеспечения здоровья и функционирования. Фосфор используется растениями во многих процессах, таких как фотофосфорилирование, генетический перенос, перенос питательных веществ и фосфолипидные клеточные мембраны. Внутри растительной клетки эти функции являются обязательными для функционирования, например, при фотофосфорилировании создание запасенной энергии в растениях является результатом химической реакции, включая фосфор. Фосфор - ключевой молекулярный компонент генетического воспроизводства. Когда фосфор присутствует в недостаточном количестве, генетические процессы, такие как деление клеток и рост растений, нарушаются. Следовательно, растения с дефицитом фосфора могут созревать медленнее, чем растения с достаточным количеством фосфора. Задержка роста, вызванная дефицитом фосфора, коррелирует с меньшим размером листьев и уменьшенным количеством листьев. Дефицит фосфора также может создать дисбаланс в хранении углеводов. Фотосинтез, основная функция растительных клеток, вырабатывающая энергию из солнечного света и воды, обычно остается нормальным в условиях дефицита фосфора. Однако использование фосфора в функциях внутри клетки обычно замедляется. Этот дисбаланс скоростей в растениях с дефицитом фосфора приводит к накоплению избытка углеводов в растении. Это накопление углеводов часто наблюдается по потемнению листьев. У некоторых растений изменение пигмента листа в результате этого процесса может привести к тому, что листья приобретут темно-пурпурный цвет.
Обнаружение дефицита фосфора может принимать различные формы. Предварительный метод обнаружения - это визуальный осмотр растений. Более темные зеленые листья и пурпурный или красный пигмент могут указывать на недостаток фосфора. Однако этот метод может быть нечетким диагнозом, поскольку другие факторы окружающей среды растения могут вызывать аналогичные симптомы обесцвечивания. В коммерческих или тщательно контролируемых условиях для растений дефицит фосфора диагностируется научными исследованиями. Кроме того, обесцвечивание листьев растений происходит только при достаточно серьезном дефиците фосфора, поэтому плантаторам и фермерам полезно научно проверять уровень фосфора до того, как произойдет обесцвечивание. Самый известный метод проверки уровня фосфора - это анализ почвы. Основными методами тестирования почвы являются методы Брея 1-П, Мехлиха 3 и Ольсена. Каждый из этих методов жизнеспособен, но каждый метод имеет тенденцию быть более точным в известных географических областях. В этих тестах используются химические растворы для извлечения фосфора из почвы. Затем экстракт необходимо проанализировать, чтобы определить концентрацию фосфора. Колориметрия используется для определения этой концентрации. При добавлении экстракта фосфора в колориметр происходит визуальное изменение цвета раствора, и степень этого изменения цвета является индикатором концентрации фосфора. Чтобы применить этот метод тестирования на дефицит фосфора, измеренную концентрацию фосфора необходимо сравнить с известными значениями. Большинство растений установили и тщательно протестировали оптимальные почвенные условия. Если концентрация фосфора, измеренная с помощью колориметрического теста, значительно ниже оптимального уровня почвы для растения, то, вероятно, растение испытывает дефицит фосфора. Тестирование почвы с помощью колориметрического анализа, хотя и широко используется, может быть связано с диагностическими проблемами в результате вмешательства других присутствующих соединений и элементов. Дополнительные методы обнаружения фосфора, такие как спектральная яркость и спектрометрия индуктивно связанной плазмы (ICP), также реализованы с целью повышения точности считывания. По данным Всемирного конгресса почвоведов, преимущества этих световых методов измерения заключаются в их быстроте оценки, одновременном измерении питательных веществ для растений и их неразрушающем контроле. Хотя эти методы имеют экспериментальные доказательства, единодушное одобрение методов еще не получено.
Коррекция и предотвращение дефицита фосфора обычно включает повышение уровня доступного фосфора в почве. Посевы вносят больше фосфора в почву с помощью костной муки, каменного фосфора, навоза и фосфорных удобрений. Однако внесение этих соединений в почву не обеспечивает уменьшения дефицита фосфора. В почве должен быть фосфор, но он также должен усваиваться растением. Поглощение фосфора ограничено химической формой, в которой фосфор доступен в почве. Большой процент фосфора в почве присутствует в химических соединениях, которые растения не могут усвоить. Фосфор должен присутствовать в почве в определенных химических соединениях, чтобы его можно было использовать в качестве питательных веществ для растений. Повышение уровня полезного фосфора в почве можно оптимизировать, поддерживая почву в определенном диапазоне pH. Кислотность почвы, измеряемая по шкале pH, частично определяет, какие химические соединения образует фосфор. Между pH 6 и 7 фосфор образует наименьшее количество связей, которые делают питательное вещество непригодным для растений. В этом диапазоне кислотности вероятность поглощения фосфора увеличивается, а вероятность дефицита фосфора снижается. Еще одним компонентом профилактики и лечения фосфора является способность растения поглощать питательные вещества. Виды растений и разные растения одного и того же вида по-разному реагируют на низкий уровень фосфора в почве. Большее расширение корневых систем обычно коррелирует с большим потреблением питательных веществ. Растения внутри вида с более крупными корнями имеют генетические преимущества и менее склонны к дефициту фосфора. Эти растения можно культивировать и разводить в качестве долгосрочного метода профилактики дефицита фосфора. Было обнаружено, что в сочетании с размером корня, другие генетические адаптации корней к условиям с низким содержанием фосфора, такие как микоризный симбиоз, увеличивают потребление питательных веществ. Эти биологические адаптации корней работают для поддержания уровня жизненно важных питательных веществ. В более крупных условиях коммерческого сельского хозяйства изменение растений для принятия этих желаемых адаптаций к потреблению фосфора может быть долгосрочным методом коррекции дефицита фосфора.
