Согласно Закону Ю.Либиха «рост растений зависит от того элемента питания, который присутствует в минимальном количестве». Согласно проведенным исследования определено, что в почве содержание элементов находится в следующем соотношении к норме: водород – 90%, кислород – 100%, сера – 79.3%, железо – 76%, магний – 49,35%, азот - 57%, фосфор – 83%. Определите:
А. Какой элемент питания находится в минимуме? Какой тип удобрения (с максимальным содержанием какого элемента) необходимо внести в почву?
Б. Объясните, в каком органоиде клетки растения можно наблюдать максимальную концентрацию этого элемента? Почему?
Ответы
А. Судя по списку, в почве обнаруживается дефицит магния. Такое низкое его содержание характерно, например, для легких песчаных и супесчаных почв. Для таких почв, кстати, характерно высокое содержание кислорода. Недостаток магния наблюдается и при повышенной кислотности почвы, микроэлемент легко вымывается из нее водой.
В качестве магнийсодержащих удобрений для песчаных почв с повышенной кислотностью подойдут порошкообразные нерастворимые в воде минералы: доломит (CaCO₃*MgCO₃3), доломитизированный известняк (CaCO₃, CaCO₃*MgCO₃,пески, глины) , магнезит (MgCO₃), вермикулит [(Mg(II), Fe(II), Fe(III))₃ [(Al,Si)₄O₁₀]·(OH)₂·4H₂O].
Под действием содержащихся в почве кислот магний переходит в растворимую форму, усваиваемую растениями: MgCO₃ + 2H₃O⁺ = Mg²⁺ + CO₂ + 3H₂O.
Б. Прежде всего, магний – ключевой элемент молекулы хлорофилла и непосредственно участвует в фотосинтезе. Помимо хлорофилла при участии магния синтезируются и другие пигменты растений: ксантофиллы (желтые) и каротины (желто-оранжевые). Хлорофилл сосредоточен в хлоропластах - двумембранных органеллах клеток фотосинтезирующих растений. Под двумембранной оболочкой расположены тилакоиды, содержащие электронотранспортную цепь хлоропластов.