Роль калия в жизни растений (часть 4)
13-09-2011, 07:57
Колебания в содержании калия в тех же растениях по годам довольно велики даже в условиях той же почвы и близкой агротехники. Это можно объяснить как изменением условий погоды, так и сортовой изменчивостью.
Калий необходим для процессов включения фосфата в органические соединения, а также для реакции переноса фосфатных групп.
Калийактивируемые ферменты контролируют самые разнообразные типы реакций, играющих важную роль в рассмотренных процессах. Калий активирует также ферменты, участвующие в образовании ацетилкоэнзима А.
Изучение роли калия в активации ферментов показало, что этот катион, взаимодействуя с молекулой фермента, способен изменять его конформацию, обеспечивая образование комплекса фермент — К+ — субстрат. Возможно, калий служит ионом-эффектором не только для ферментативных, но и для других белков.
Выяснено, что проницаемость мембран клетки для калия выше, чем для других ионов, за исключением только иона Н+.
При понижении содержания калия в клетке всегда возрастает содержание в ней натрия, магния и кальция. При дефиците калия в клетке возрастает содержание свободного аммиака, ионов водорода, минеральных фосфатов. Имеются данные о снижении при этом содержания сульфатов и нитратов.
Наличие калия всегда более высокое в молодых растущих органах растений, а также в меристеме и камбии. Из старых листьев калий передвигается в более молодые, т. е. используется в растении повторно (реутилизация). В большей степени реутилизация выражается при недостаточном количестве калия в питательной среде, в результате чего пожелтение нижних листьев проявляется раньше, чем при нормальном калийном питании.
Передвижению калия из старых листьев в молодые способствует натрий, который замещает его в прекративших свой рост тканях и листьях. Следовательно, распределение калия в растении характеризуется так называемым базипетальным градиентом концентрации: его содержание в листьях и частях стебля в расчете на единицу сухого вещества возрастает снизу вверх.
Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях принято выражать в пересчете на его оксид — К2О. По сравнению с зерновыми и бобовыми культурами сахарная свекла, кормовая свекла и картофель содержат на единицу сухого вещества основной и побочной продукции значительно больше калия. Особенно высокая концентрация калия в продукции овощных культур. Зерновые культуры потребляют калий по сравнению с азотом в таком же количестве или несколько меньше и в 2—3 раза больше, чем фосфор (соотношение N : Р2О5 : К2О составляет 2,0—3 : 1 : 2—3,5). Овощные культуры, картофель, сахарная свекла и другие корнеплоды используют калия примерно в 1,5 раза больше, чем азота, и в 3—4,5 раза больше по сравнению с фосфором. Разные растения выносят различные количества К2О в пересчете на 1 т основной продукции (с соответствующим количеством побочной): зерновые культуры примерно 25—37 кг, зерновые бобовые 16—20, картофель 7—9, сахарная и кормовая свекла 6,7—7,5, овощные культуры 4,0—5,0, клевер и тимофеевка (сено) 20—24 кг.
Калий необходим для процессов включения фосфата в органические соединения, а также для реакции переноса фосфатных групп.
Калийактивируемые ферменты контролируют самые разнообразные типы реакций, играющих важную роль в рассмотренных процессах. Калий активирует также ферменты, участвующие в образовании ацетилкоэнзима А.
Изучение роли калия в активации ферментов показало, что этот катион, взаимодействуя с молекулой фермента, способен изменять его конформацию, обеспечивая образование комплекса фермент — К+ — субстрат. Возможно, калий служит ионом-эффектором не только для ферментативных, но и для других белков.
Выяснено, что проницаемость мембран клетки для калия выше, чем для других ионов, за исключением только иона Н+.
При понижении содержания калия в клетке всегда возрастает содержание в ней натрия, магния и кальция. При дефиците калия в клетке возрастает содержание свободного аммиака, ионов водорода, минеральных фосфатов. Имеются данные о снижении при этом содержания сульфатов и нитратов.
Наличие калия всегда более высокое в молодых растущих органах растений, а также в меристеме и камбии. Из старых листьев калий передвигается в более молодые, т. е. используется в растении повторно (реутилизация). В большей степени реутилизация выражается при недостаточном количестве калия в питательной среде, в результате чего пожелтение нижних листьев проявляется раньше, чем при нормальном калийном питании.
Передвижению калия из старых листьев в молодые способствует натрий, который замещает его в прекративших свой рост тканях и листьях. Следовательно, распределение калия в растении характеризуется так называемым базипетальным градиентом концентрации: его содержание в листьях и частях стебля в расчете на единицу сухого вещества возрастает снизу вверх.
Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях принято выражать в пересчете на его оксид — К2О. По сравнению с зерновыми и бобовыми культурами сахарная свекла, кормовая свекла и картофель содержат на единицу сухого вещества основной и побочной продукции значительно больше калия. Особенно высокая концентрация калия в продукции овощных культур. Зерновые культуры потребляют калий по сравнению с азотом в таком же количестве или несколько меньше и в 2—3 раза больше, чем фосфор (соотношение N : Р2О5 : К2О составляет 2,0—3 : 1 : 2—3,5). Овощные культуры, картофель, сахарная свекла и другие корнеплоды используют калия примерно в 1,5 раза больше, чем азота, и в 3—4,5 раза больше по сравнению с фосфором. Разные растения выносят различные количества К2О в пересчете на 1 т основной продукции (с соответствующим количеством побочной): зерновые культуры примерно 25—37 кг, зерновые бобовые 16—20, картофель 7—9, сахарная и кормовая свекла 6,7—7,5, овощные культуры 4,0—5,0, клевер и тимофеевка (сено) 20—24 кг.