Известно что бобовые растения улучшают условия для последующего урожая зерновых что
Обновлено: 05.10.2024
Наиболее важным элементом белка является азот, поэтому его недостаток растениям лимитирует, прежде всего, синтез белка.
Симбиотическое сосуществование выгодно как бобовым растениям, так и клубеньковым бактериям, поскольку растения снабжают их энергетическим материалом (углеводами) и минеральными элементам, а бактерии обеспечивают бобовые соединениями азотом. При благоприятных для симбиоза почвенных и экологических условиях, фиксация азота викой и горохом за год достигает 90-120 кг/га, кормовыми бобами — 150-180, соей — 160-200, люпином белым — до 240, клевером — до 280, люцерной до 400 и более кг/га.
Бобовые культуры получают в мире все большее распространение. В настоящее время они занимают более 13% посевных площадей. Из общей площади зернобобовых 43% занимает соя, 12 — арахис, 18 — фасоль, 12 — горох, 11 — нут, 0,7 — люпин, 3,3% — прочие зернобобовые культуры. В нашей стране зернобобовые культуры занимают лишь 2,2% посевных площадей, более половины из них занимает горох. Под соей занято около 0,8 млн. га.
Несмотря на то, что клубеньковые бактерии всех бобовых растений относятся к одному роду — ризобиум (Rhizobium), расы их специфичны. Одни расы поселяются только на сое, другие — на горохе, вике, бобах, третьи — на люпине и т. д. При этом крупные клубеньки, расположенные на главном корне и около него на боковых скелетных корнях, обладают более высокой азотфиксирующей активностью, а рассредоточенные по периферии корневой системы мелкие клубеньки, как правило, слабее фиксируют азота или совсем не усваивают его, паразитируя на растении, что иногда приводит даже к снижению урожайности.
Следовательно, для того чтобы бобовые растения хорошо фиксировали азот воздуха, в почве должны быть специфичные активные штаммы клубеньковых бактерий. Если в почве таких вирулентных бактерий очень мало, то семена перед посевом следует инокулировать препаратом, содержащим эти клубеньковые бактерии. Однако если в хозяйстве бобовая культура возделывается несколько лет и на ее корнях образуются крупные розовые клубеньки, то инокуляция семян и/или почвы не дает эффекта. На сильнокислых почвах, и в засушливых условиях инокуляция клубеньковыми бактериями также малоэффективна, поскольку в этих условиях они не могут фиксировать азот. Следовательно, инокуляция очень важный прием для повышения урожайности бобовых, однако ее эффективность зависит от конкретных условий выращивания культуры.
Для формирования одинакового урожая зернобобовые потребляют примерно в 2-3 раза больше азота, чем злаковые. Как и другие культуры, бобовые хорошо усваивают минеральный азот из почвы, при этом аммонийный и нитратный азот они усваивают более охотно, чем азот воздуха. При достаточном содержании минерального азота в почве клубеньки на корнях бобовых не образуются, а если и образуются, то азот воздуха они не усваивают.
Для активного усвоения бобовыми азота воздуха требуются оптимальная обеспеченность растений теплом, влагой, макро- и микроэлементами и, прежде всего, фосфором, кальцием, калием, молибденом, бором. Дозы фосфора и калия устанавливают по рекомендациям близлежащих научных и агрохимических учреждений или расчетным методом на планируемую урожайность.
Примерные дозы удобрений под зернобобовые культуры
Для образования, нормального роста и функционирования клубеньков требуется нейтральная или слабокислая реакция почвы. При рН 9,0 бактерии практически всех штаммов Rhizobium сильно угнетаются и погибают. Однако оптимальное значение реакции среды пределах указанного диапазона для отдельных бобовых культур различно. По отношению к кислотности почвы, при которой бобовые способны усваивать максимальное количество азота воздуха и формировать наиболее высокий урожай, условно можно разделить на несколько групп.
Наиболее устойчивые к повышенной кислотности являются люпин многолетний, люпин желтый, сераделла и лядвенец рогатый. Они образуют активные клубеньки и хорошо фиксируют азот воздуха даже на кислых почвах при рН 4,2-4,6. При этой реакции среды на корнях гороха и кормовых бобов образуются только единичные мелкие клубеньки, которые практически не фиксируют азот воздуха, а люпин белый, соя, клевер, фасоль, эспарцет и люцерна вовсе не образуют клубеньков. Эти культуры сильно страдают от повышенной кислотности почвы, в кислой среде у них не образуются корневые волоски, и они дают очень низкие урожаи. На почвах с рН 5,0-5,5 за счет фиксации азота воздуха наибольший урожай из зернобобовых также дает люпин желтый и ниже всех получаются урожаи люпина белого, фасоли, клевера, эспарцета и люцерны.
Хорошее развитие клубеньков у бобовых культур наблюдается на нейтральных почвах с рН = 6,5-7,0. В этих условиях образуется много крупных клубеньков с высоким содержанием леггемоглобина, способных хорошо усваивать азот воздуха. Поэтому при возделывании бобовых культур на кислых почвах известкование является важнейшим приемом повышения их продуктивности.
При дефиците влаги клубеньки, не получая необходимого количества углеводов, снижают активность азотфиксации, отмирают и разрушаются. Последующее улучшение влагообеспеченности растений не восстанавливает жизнедеятельность прежних клубеньков, а новые клубеньки, образующиеся на периферических корнях, отличаются невысокой азотфиксирующей активностью. По этой причине на корнях бобовых (фасоли, нута, чины, чечевицы и др.), возделываемых в степных районах, после засухи клубеньки очень мелкие и часто отсутствуют.
Поскольку под зернобобовые азотные удобрения, как правило, не вносят, то, лишенные клубеньков, они обречены на азотное голодание даже при последующем восстановлении нормальной влажности почвы. Поэтому при одинаковых условиях возделывания продуктивность зернобобовых часто бывает ниже, чем у культур под которые были внесены азотные удобрения.
В зоне достаточного увлажнения на дерново-подзолистых и серых лесных почвах в отдельные относительно засушливые годы, из-за недостатка влаги, на корнях зернобобовых культур также часто не образуется необходимого количества активных клубеньков и в результате дефицита азота урожайность значительно снижается. Таким образом, даже в Нечерноземной зоне высокие устойчивые урожаи бобовых культур можно получить только при регулировании условий увлажнения почвы путем орошения.
Как все биологические процессы, фиксация азота зависит от температуры.
При благоприятных других условиях наиболее интенсивно она протекает при температуре 24-26°С. При температуре ниже 10° и выше 30-35°С азотфиксация резко снижается или прекращается. Низкая и высокая температура влияет в большей мере на само бобовое растение, приводя к снижению интенсивности фотосинтеза, в результате чего уменьшается поступление углеводов в клубеньки. В то же время, температура в большинстве регионов страны оказывает меньшее отрицательное действие на активность симбиоза, чем другие факторы.
Рост клубеньков и корней связан с большими затратами на механическую работу по смещению почвы, поэтому симбиотическая фиксация азота более интенсивно протекает на рыхлых почвах. На тяжелых почвах образуются мелкие малоактивные клубеньки. Поэтому бобовые культуры нужно размещать на рыхлых, хорошо окультуренных почвах.
Для улучшения агрофизических свойств, особенно тяжелых почв, необходимо внесение органических удобрений. Они являются важным источником не только минерального питания, в том числе микроэлементов, но и воздушного питания.
Обогащение приземного слоя воздуха СО2, в результате минерализации органических удобрений, заметно повышает интенсивность фотосинтеза растений и отток углеводов к корням, что способствует увеличению количества и массы клубеньков, а также активности фиксации азота воздуха. Благодаря чему увеличивается урожайность и содержание белка в растениях.
Большое влияние на симбиотическую деятельность бобовых оказывает уровень их обеспеченности элементами питания и особенно фосфором. При низком содержании фосфора в почве клубеньковые бактерии, проникая в корень, не образуют клубеньки. Поскольку фиксация атмосферного азота происходит с большой затратой энергии, поставляемой АТФ, ключевая роль в котором принадлежит фосфору, то при недостатке фосфора меньше образуется АТФ и слабее протекает азотфиксация. Для формирования 1 т зерна и соответствующего количества соломы зернобобовые потребляют 55-70 кг азота, 15-25 фосфора, 25-40 калия, 20-35 кальция.
Важно отметить, что при симбиотическом азотном питании растения более требовательны к уровню фосфорного питания, нежели при питании азотом удобрений.
Интенсивность трансформации атмосферного азота в тканях клубеньков в значительной мере зависит от наличия энергетического материала. Для активной фиксации азота из листьев в корни должны постоянно поступать углеводы, передвижению которых в растении способствует калий. Отсюда очевидно, что оптимальная обеспеченность бобовых растений калием имеет важное значение для фиксации азота воздуха.
В то же время, для нормального роста и развития отдельные бобовые культур предъявляют неодинаковые требования, к уровню содержания в почве подвижных фосфатов и обменного калия. Например, люпины (желтый, синий и многолетний), донник и в меньшей мере клевер обладают способностью извлекать фосфор из труднодоступных фосфатов соединений почвы. Другие бобовые этой способностью практически не обладают. Поэтому при возделывании люпина на почвах среднеобеспеченных фосфором и калием (80-120 мг Р2О5 на 1 кг почвы) фосфорные и калийные удобрения малоэффективны, в то время как при посеве клевера, гороха, фасоли, кормовых бобов и других бобовых наблюдаются высокие прибавки урожаев от их внесения.
Если условия для симбиотической фиксации азота нормальные, то внесение азота до посева может задерживать образование клубеньков на 7-10 дней, пока внесенный азот не будет использован растениями.
По данным Г. С. Посыпанова (1989) при внесении азотных удобрений до посева, растения после всходов выглядят несколько лучше, чем не удобренные. Однако, спустя некоторое время после использования внесенного минерального азота, растения отставали в росте, поскольку клубеньки на них были малочисленны и неактивны. Лишь спустя 25-30 дней удобренные азотом растения формируют клубеньки и переходят на симбиотическое питание азотом.
В отличие от зернобобовых ранневесенние и поукосные подкормки азотом многолетних трав — клевера, люцерны и эспарцета меньше снижают азотфиксацию, чем допосевное применение азотных удобрений.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
На своих корнях они формируют клубеньки, в которых накапливается азот, и именно азот способствует росту зеленой массы последующих растений. Своеобразное удобрение.
в окружающей среде, ничего а вот почву насыщают. а впрочем это вам не очень интересно
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Задание ЕГЭ по биологии
Линия заданий - 22
Наслаждайтесь интересным учебником и решайте десятки тестов на Studarium,
мы всегда рады вам! =)
5049. Известно, что бобовые растения (клевер, горох, фасоль, чечевица и др.) повышают плодородие почвы. Объясните почему.
1) На корнях бобовых растений поселяются клубеньковые бактерии
2) Клубеньковые бактерии обладают способностью к азотфиксации: они переводят атмосферный азот в нитриты и нитраты, при этом почва обогащается соединениями азота (растение может усваивать азот только в виде нитритов и нитратов, атмосферный азот растение усвоить не может)
1 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов
Ответы 1
1.На корнях формируют клубеньки, которые накапливают азот( он росту зелёной массы последующих растений).
2.Тараканы,крысы,плесень
3.Бобры строят дамбы и запруды. Слоны ломают старые деревья и на их месте вырастает молодая поросль.
4.Загрязнены почти все водоёмы нашей области тем или иным образом.Про ваших обитателей и фильтрацию не знаю.
5.Вроде бы никак..Эти ядохимикаты уничтожают только определенные виды вредителей.
6.Лесополосы задерживают ветра и снег.
7.Тепловое загрязнение это общий термин нарушения температурного режима биосистемы.Горячие стоки вызывают активность "летних" форм жизни (водросли и насекомые) .Нарушается баланс, экосистема изменяется
Другие вопросы по Другим предметам
Напишите кратко про лучистую область солнца.1) протяженность 2) температура 3) описание 4) явления5) проявление активности.
мне решить по кулинарии сколько можно приготовить котлет-по киевски из 35кг филе куриного.
Читайте также: