Второстепенные макроэлементы минерального питания: кальций, магний и сера

[McFingerFukk 69]

В предыдущей статье мы рассмотрели ключевые макроэлементы для растений: азот, фосфор и калий. Эти элементы играют ведущую роль в питании растений и их потребление значительно превышает потребление других элементов.

Сегодня мы сосредоточимся на оставшихся макроэлементах — кальции, магнии и сере. Они также играют важную роль в росте и развитии растений, и их функции и потребности требуют отдельного внимания. 

Кальций (Ca — Calcium)

Кальций и его соединения были известны человечеству с древних времен. Еще в античности люди научились превращать известняк в негашеную известь путем обжига, о чем писал Плиний Старший (23-79 гг. н. э.). Термин «алебастр» в древности обозначал два различных кальцийсодержащих минерала. Современное значение сохранилось для одной из разновидностей сульфата кальция, но в Египте под этим названием подразумевали одну из разновидностей кальцита (карбоната кальция). Гипс, как строительный материал, использовался с давних пор, например, при строительстве пирамид и храмов. Теофраст относил к «гипсу» два минерала: сам гипс и продукт его частичной дегидратации. Чистый оксид кальция впервые описал немецкий химик И. Потт в 1746 году, но попытки получить из него металл долгое время оставались безуспешными. Лишь в 1808 году английский химик Г. Дэви выделил свободный кальций электролизом из смеси влажной гашеной извести (Ca(OH)2) и оксида ртути (HgO). В том же году независимо от него аналогичный метод использовали И. Берцелиус и М. Понтин.

Полезные свойства кальция в растениеводстве начали активно изучаться в 19 веке, когда ученые стали систематически исследовать потребности растений в минеральных веществах. В это время зародилась агрохимия как наука, и было выявлено, что кальций является одним из важнейших макроэлементов, необходимых для нормального роста и развития растений. Первое осознание важности кальция для растений связано с работами немецкого химика Юстуса фон Либиха, который в 1840-х годах разработал теорию минерального питания растений. 

Кальций занимает пятое место по распространённости в земной коре и играет важную роль в процессах почвообразования, он входит в состав почвенного поглощающего комплекса, участвует в обменных реакциях почвенного раствора, создавая высокую буферную способность почв в кислых почвах. Гуматы кальция играют также важную роль в формировании структуры почвы, во многом обеспечивая ее водопрочность.

Кальций и каннабис

Мы предоставляем кальций растишкам в основном в нескольких формах: кальциевая селитра (Ca(NO₃)₂), гипс (CaSO₄) и органический кальций. Каждая из этих форм имеет свои особенности и взаимодействует с растениями по-разному.

Кальциевая селитра (Ca(NO₃)₂):

Основная форма, легко усваивается растениями. Кальций в составе кальциевой селитры быстро поглощается корнями и транспортируется к растущим частям растения.

Эта форма кальция помогает поддерживать баланс ионов в клетках, что способствует улучшению общей структуры растений и увеличению их устойчивости к стрессу.

Сульфат кальция (CaSO₄):

Сульфат кальция (гипс) является менее подвижной формой кальция, которая медленно растворяется в почве. Он особенно полезен в условиях, где почва склонна к засолению, так как помогает улучшать структуру почвы и снижать её кислотность. 

Гипс способствует улучшению аэрации почвы и повышает её способность удерживать воду, что благоприятно влияет на развитие корневой системы каннабиса.

Органический кальций:

Содержится в составе органических веществ почвы, таких как гумус и растительные остатки. В своей первоначальной форме он недоступен растениям. Чтобы стать доступным для поглощения, органический кальций должен пройти процесс минерализации, который осуществляется почвенными микроорганизмами. Этот процесс высвобождает кальций в виде ионов, которые могут быть усвоены растениями.

Основные функции кальция в жизни каннабиса:

1. Формирование клеточных стенок. Кальций является важным компонентом пектина, который укрепляет клеточные стенки. Это делает ткани растений более прочными и устойчивыми к механическим повреждениям и атакам патогенов.

2. Клеточное деление и рост. Кальций участвует в процессе деления клеток и их роста. Он необходим для формирования новых клеток и правильного функционирования меристем (зон роста растений).

3. Регуляция проницаемости клеточных мембран. Кальций регулирует проницаемость клеточных мембран, что способствует поддержанию водного баланса и обмена ионами внутри клеток. Это важно для поддержания осмотического давления и водного баланса растений.

4. Активация ферментов. Кальций активирует различные ферменты, участвующие в метаболических процессах, таких как синтез белков и углеводов, а также биосинтез вторичных метаболитов, таких как ТГК и терпены. Ферменты, такие как синтазы и декарбоксилазы, играют ключевую роль в этих процессах, способствуя общему метаболизму и росту растений.

5. Сигнальные функции. Кальций играет роль вторичного мессенджера в сигнальных путях растений. Он участвует в передаче сигналов, которые регулируют ответ растений на различные внешние факторы. 

6. Корневая система. Кальций способствует развитию и укреплению корневой системы, улучшая её способность поглощать воду и питательные вещества из почвы. Это особенно важно для каннабиса, так как сильная корневая система поддерживает здоровый рост и развитие растения.

7. Устойчивость к стрессам. Достаточное количество кальция помогает каннабису лучше справляться со стрессами, такими как засуха, высокие температуры и атака вредителей.  У растений, испытывающих кальциевое голодание, нарушается нормальное перемещение углеводов и снижается устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды, как надземной части, так и подземной.

Признаки дефицита кальция

Хлороз:

Дефицит кальция проявляется в виде хлороза (пожелтения) и некроза (отмирания) молодых листьев и тканей. Это связано с нарушением формирования клеточных стенок и мембран — на листовой пластине появляются мелкие «пробоины». 

Побочный эффект:

При дефиците кальция замедляется рост, новые ветви становятся мягкими, а листья деформируются.

Магний (Mg — Magnesium)

Магний не относится к числу древнейших металлов, но его природные соединения использовались людьми с давних времен. Этот элемент входит в состав около 200 минералов, включая такие известные, как асбест, доломит, тальк и нефрит. Изделия из нефрита высоко ценились в средние века, когда люди верили в его магические и целебные свойства. Вот, например, один из рецептов XII в.: «Если кто-нибудь носит на пальце перстень с нефритом, это предохраняет от удара молнии. Если повесят его как талисман на шею, это предохранит от заболевания желудка». 

Систематическое применение солей магния в медицине началось в XVII веке. В 1618 году английский пастух Генри Уикер обнаружил минеральный источник с горькой водой в окрестностях города Эпсома. Эта вода оказалась целебной и стала известна как английская соль (сульфат магния). В 1695 году доктор Неми Грю выпарил пробу этой воды и получил соль, обладающую слабительным действием.

Полезные свойства магния в растениеводстве, как и множества других элементов, стали изучать лишь после трудов Юстуса фон Либиха. Открытие значения магния в жизни растений связан с исследованиями немецкого агронома и ботаника Карла Вильгельма Бюхнера. В середине XIX века Бюхнер провел исследования, которые показали важную роль магния в процессе фотосинтеза у растений. 

Этот вклад стал основой для понимания того, что магний является неотъемлемым элементом для здорового роста растений и их способности к фотосинтезу. Исследования Бюхнера помогли разработать более эффективные методы удобрения и агрономической практики, что в значительной степени способствовало улучшению сельского хозяйства и урожайности.

Магний и каннабис

Мы предоставляем магний растениям в основном в виде магниевой соли, доломитовой извести и органического магния. Каждая из этих форм имеет свои особенности и взаимодействует с растениями по-разному.

Магниевая соль (MgSO₄):

Основная форма, легко усваиваемая растениями. Магний в составе магниевой соли быстро поглощается корнями и транспортируется к растущим частям растения.

Эта форма магния помогает поддерживать баланс ионов в клетках, что способствует улучшению общей структуры растений и увеличению их устойчивости к стрессам.

Доломитовая известь (CaMg(CO₃)₂):

Доломитовая известь является источником как магния, так и кальция. Она медленно растворяется в почве, обеспечивая растения стабильным и длительным поступлением этих элементов. Доломитовая известь улучшает структуру почвы и помогает в поддержании оптимального pH.

Органический магний:

Содержится в гумусе и растительных остатках почвы. 

Основные функции магния в жизни каннабиса

1. Фотосинтез. Магний является центральным атомом в молекуле хлорофилла, который необходим для фотосинтеза. Без магния растения не смогут эффективно преобразовывать световую энергию в химическую.
2. Активизация ферментов. Магний активирует множество ферментов, которые участвуют в синтезе белков и углеводов. Эти ферменты играют ключевую роль в росте и развитии растений.
3. Синтез ДНК и РНК. Магний участвует в синтезе нуклеиновых кислот, что важно для клеточного деления и передачи генетической информации.
4. Транспорт питательных веществ. Магний — высокоактивный элемент, способствующий эффективному транспорту фосфора и других питательных веществ в растениях. Это улучшает общую физиологию и здоровье растений. Магний обладает высокой подвижностью внутри растения. Это означает, что он может перемещаться от старых частей растения к новым, что особенно важно, когда магний становится дефицитным. Растение будет забирать магний из старых тканей, чтобы обеспечить молодые побеги.
5. Регуляция осмотического давления. Магний помогает регулировать осмотическое давление в клетках, что важно для поддержания водного баланса и устойчивости к засух и высокой температуре. 

Признаки дефицита магния

Хлороз:

Дефицит магния проявляется в виде желтых пятен между жилками старых листьев, что приводит к общему ослаблению фотосинтетической активности растения.

При сильном дефиците магния могут появляться некротические пятна на листьях, что ухудшает общее состояние растения.

Побочный эффект:

Недостаток магния замедляет рост каннабиса, так как нарушаются важные метаболические процессы. Растения, испытывающие дефицит магния, становятся менее устойчивыми к абиотическим стрессам, таким как засуха и высокие температуры.

Сера (S — Sulfur)

Сера известна человеку с глубокой древности. За 2000 лет до нашей эры в Древнем Египте ее применяли для приготовления косметических средств, красок и беления тканей. Гомер упоминает о сжигании серы для дезинфекции, а Плиний Старший, Плиний Младший и Диоскорид в I веке н. э. описали месторождения серы в Италии и на Сицилии, а также ее использование для лечения кожных заболеваний. Плиний Старший в своей «Естественной истории» пишет: «Сера применяется для очищения жилищ, так как многие верят, что ее запах и горение могут защитить от чародейств и прогнать нечистую силу».

Сера также упоминается в Библии и входила в состав «священных» курений при религиозных обрядах, считалось, что запах горящей серы отгоняет злых духов. Она давно нашла применение в военных целях, например, в состав известного «греческого огня» V века н. э. в Византии входили мелко растертая сера (одна часть), уголь (две части) и селитра (шесть частей). В VIII веке в Китае сера начала использоваться в пиротехнике.

Выдающийся естествоиспытатель древности Плиний Старший погиб в 79 году н. э. при извержении вулкана Везувий. Его племянник в письме к историку Тациту описал сцену: «Вдруг раздались раскаты грома, и от горного пламени покатились вниз черные серные пары. Все разбежались. Плиний поднялся и, опираясь на двух рабов, попытался уйти, но смертоносный пар окружил его, и он, не выдержав, упал и задохнулся». Эти «черные серные пары» состояли не только из парообразной серы.

В книге Агрикола (XVI век) читаем: «Если травы чахлые, бедны соками, а листья деревьев имеют тусклый, грязный цвет вместо блестящего зеленого, это признак, что подпочва изобилует минералами с преобладанием серы». Также описывается, как «руду, богатую серой, зажигают на широком железном листе с множеством отверстий, чтобы сера стекала в горшки с водой». Сера также входила в состав военных орудий, таких как новый тип оружия, метающий далеко куски железа, бронзы или камня.

Сера играла важную роль в теоретических представлениях алхимиков, её считали выражением одного из 4 основных элементов — огня. Химическое свойство серы как элемента впервые охарактеризовал в 1789 году А. Лавуазье, включив ее в список неметаллических простых тел. Однако к началу XIX века не все химики признали серу как самостоятельный химический элемент. Лишь в 1809 году Ж. Гей-Люссак подтвердил ее существование, развеяв сомнения.

Русское название элемента связано с санскритским словом «сира» (светло-желтый). В древности на Руси серой называли различные горючие или дурно пахнущие вещества. Второе древнее название — «жупел» — также обозначало как горючесть, так и неприятный запах.

Наличие серы в растениях было впервые установлено в 1849 году Сальмом Горстманом. Через десять лет Юстус Либих опубликовал первые количественные данные о содержании серы в растениях. Значение серы для жизнедеятельности растений стало очевидным после разработки Ю. Саксом и И. Кнопом в 1860 году метода гидропоники и учения о минеральном питании растений.

Сера и каннабис

В растениеводстве сера используется в различных формах, таких как сульфат аммония (NH₄)₂SO₄, сернокислый калий (K₂SO₄) и органическая сера. Каждая форма имеет свои особенности и способы взаимодействия с растениями:

• Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄. Основной источник серы, который легко усваивается растениями. Он способствует улучшению роста и развития растений, поддерживая баланс азота и серы в почве.
• Сернокислый калий (K₂SO₄). Этот источник серы также обеспечивает растения калием, что важно для их общего здоровья и устойчивости к стрессам.
• Органическая сера. Содержится в органических остатках и гумусе почвы. Она высвобождается в доступной для растений форме в процессе разложения органических веществ.

Основные функции серы в жизни каннабиса

1. Синтез белков и аминокислот. Сера является важным компонентом для синтеза аминокислот, которые необходимы для формирования белков — основных строительных материалов.

2. Формирование витаминов. Сера участвует в синтезе некоторых витаминов, таких как витамин B1 (тиамин), который необходим для нормального метаболизма. Тиамин играет ключевую роль в превращении углеводов в энергию. Он помогает в метаболизме глюкозы, которая является основным источником энергии для клеток.

3. Фотосинтез. Сера помогает в синтезе хлорофилла и других важных соединений, что поддерживает фотосинтетическую активность растений.

4. Регуляция осмотического давления. Сера способствует поддержанию осмотического давления в клетках, что важно для водного баланса и устойчивости к засухе.

5. Качество и количество урожая. Недостаток серы приводит к задержке цветения, снижению качества и количества урожая. Сера не участвует в формировании ТГК или других вторичных метаболитов каннабиса, но она играет косвенную и важную роль в общем метаболизме растения, что может повлиять на эти процессы. Сера участвует в синтезе аминокислот, таких как цистеин и метионин, которые являются предшественниками различных биомолекул. Аминокислоты, в свою очередь, важны для синтеза различных вторичных метаболитов, включая терпеновые соединения и флавоноиды. Эти соединения могут взаимодействовать с основными метаболитами, косвенно влияя на их синтез.

6. Профилактика заболеваний. Сера помогает защищать растения от различных болезней, благодаря своему антибактериальному и фунгицидному действию.

Признаки дефицита серы

Хлороз:

Дефицит серы проявляется в виде пожелтения листовой пластины молодых листьев, что связано с нарушением синтеза хлорофилла, и общей задержкой в развитии. 

Побочный эффект:

Дефицит серы приводит к формированию слабых побегов и листьев, снижая общие фотосинтетические и метаболические процессы. 

***

Выбор качественных удобрений и стимуляторов, содержащих кальций, магний и серу, позволяет полностью раскрыть потенциал каннабиса. Однако важно помнить, что эти элементы работают в комплексе, взаимодействуя как друг с другом, так и с другими питательными веществами. Именно в совокупности они создают оптимальные условия для здорового и продуктивного роста растений.

Автор: @McFingerFukk

Еще почитать: 

• Функции основных питательных элементов NPK
• Исследование: как проявляются дефициты NPK у каннабис
• Исследование: как проявляются дефициты кальция, магния и серы

Просмотр полной Статья

[Гаррии 152]

Повторение, мать учения!

[stereofox 63,343]

главное пшеще важно знать формулу воды!)))

 

 

Изменено 2 августа, 2024 пользователем stereofox

[itzqintli 12,014]

28 минут назад, Oracle сказал:

вводит в заблуждения!

не заблудись смари