Агрохимия

Фосфор как элемент был выделен из мочи гамбургским аптекарем Геннингом Брандтом в 1669 г. Первое упоминание о его значении для растений относится к 1795 г. (Дендональд). Вскоре швейцарский естествоиспытатель Соссюр обнаружил фосфат кальция в золе всех проанализированных им растений. Это и дало основание предположить, что растения не могут существовать без фосфора. Впоследствии было установлено, что окисленные соединения фосфора, безусловно, необходимы всем живым организмам. Без него не может существовать ни одна живая клетка.

Потребление фосфора растениями в несколько раз меньше, чем азота. Содержание его составляет 0,2—1,0 % от массы сухого вещества растений. Распределение фосфора в растениях показывает, что он является спутником азота: его много там, где много азота. Оба эти элемента накапливаются больше всего в репродуктивных органах и в тех органах, где интенсивно идут процессы синтеза органических веществ. Наличие связи между фосфором и азотом в растениях определяет довольно устойчивое соотношение их в урожае (табл. 57).

57. Среднее соотношение основных элементов питания в урожае растений, %
Культура	N	p2os	К,0
Озимая пшеница, зерно	100	32	60
Сахарная свекла, корни	100	29	106
Картофель, клубни	100	30	140
Клевер луговой, сено	100	31	90

Для самой разнообразной продукции (зерно, корни, клубни, сено) соотношение между азотом и фосфором примерно составля-

ет 1 :0,3, тогда как между азотом и калием оно сильно колеблется в зависимости от вида растений: от 1 :0,6 до 1 : 1,4. Можно считать, что количество Р₂0₅ в растениях в среднем составляет 1/3 наличия в них азота. В вегетационных опытах, создавая в питательных средах различные соотношения между азотом и фосфором, можно получить растения с различным соотношением этих элементов. Однако в полевых условиях такое соотношение достаточно стабильно, так как почва является мощным регулятором питания растений.

Фосфор в растениях содержится в минеральных и органических соединениях; из них на минеральные соединения приходится около 5—15 %, на органические — 85—95 %. Минеральные формы представлены в основном кальциевыми, калиевыми, магниевыми и аммонийными солями ортофосфорной кислоты.

Наиболее важную роль в жизни растений играет фосфор, входящий в состав органических соединений: нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов и фосфатопротеидов, аденозинфосфатов, сахарофосфатов, фосфатидов, фитина.

Среди них на первое место, пожалуй, следует поставить нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК) и аденозинфосфаты (АТФ и АДФ), которые участвуют в самых важных процессах жизнедеятельности растительного организма: синтезе белков, передаче наследственных свойств и энергетическом обмене.

Нуклеиновые кислоты — рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК) — представляют собой высокополимерные соединения коллоидного характера. Это гигантские молекулы, имеющие форму спиральных нитей (25 А в диаметре) и состоящие из множества комбинаций нуклеотидов. Нуклеотиды имеют в своем составе вещества трех типов: азотистые основания, сахар и фосфорную кислоту. Углеводный компонент в РНК представлен рибозой, а в ДНК — дезоксирибозой. Они различаются и по составу азотистых оснований.

Взаимодействуя между собой в различных комбинациях, эти три компонента дают начало нуклеотидам, из которых и строятся молекулы нуклеиновых кислот. В каждую нуклеиновую кислоту входят многие тысячи нуклеотидов, соединяющихся между собой остатками молекул фосфорной кислоты. Комбинации нуклеотидов в нуклеиновых кислотах являются своеобразным шифром, которым записаны наследственные свойства организма, передающиеся потомству. Бесчисленное количество этих комбинаций и создает то огромное разнообразие видов живых существ в окружающей нас природе.

ДНК является механизмом записи и передачи наследственности в целом, а РНК непосредственно участвует в синтезе белковых веществ, характерных для определенного вида растений. Содержание Р₂0₅ в нуклеиновых кислотах составляет около 20 %. Эти кислоты встречаются во всех тканях и органах растений, в любой растительной клетке. В листьях и стеблях большинства растений нуклеиновые кислоты составляют 0,1 —1,0 % сухой массы, в молодых листьях и в точках роста побегов их больше, чем в старых листьях или стеблях. Особенно высоким содержанием нуклеиновых кислот отличаются пыльца, зародыши семян, кончики корней.

В растениях нуклеиновые кислоты часто образуют комплексы с белками — нуклеинопротеиды (важнейшее вещество клеточных ядер).