Агрохимия

Особая роль фосфора в жизни растений состоит в том, что без него невозможен энергетический обмен растительной клетки. Главное значение здесь принадлежит аденозинфосфатам, в составе которых имеются остатки фосфорной кислоты, связанные между собой макроэргическими связями, способными при гидролизе выделять большое количество энергии. В зависимости от количества остатков фосфорной кислоты различают аденозинмонофос-фат (АМФ), аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ), который по запасу энергии превосходит первые два. АТФ состоит из пуринового основания (аденина), сахара (рибозы) и трех остатков ортофосфорной кислоты:

ОН ОН он

Аденин — рибоза—О — Р —О-О— Р —0-0— Р —ОН

ООО

Богатые энергией фосфатные макроэргические связи (волнистая линия) содержат по 50280 Дж, при их разрыве выделяется 31 425 Дж. Отдав одну молекулу фосфорной кислоты, АТФ переходит в АДФ, последний также может отдать одну молекулу фосфорной кислоты и перейти в АМФ.

Таким образом, аденозинфосфатные соединения в растительной клетке представляют собой своеобразный аккумулятор энергии, которая поставляется по мере необходимости для осуществления всех жизненно важных процессов в клетке: биосинтеза белков, жиров, крахмала, сахарозы, аспарагина и глутамина, ряда аминокислот и многих других соединений. Синтез АТФ в растениях осуществляется в процессе дыхания. Известны и другие соединения, имеющие макроэргические связи; в состав большинства из них входит фосфор. Однако основная роль среди них принадлежит АТФ.

Фосфатиды, или фосфолипиды, содержатся в любой растительной клетке. Это сложные эфиры глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и фосфорной кислоты. Они играют очень важную роль в жизни клеток, так как входят в состав фосфолипидных мембран, регулируют проницаемость клеточных органелл и плаз-малеммы в различные вещества. Например, в цитоплазме всех растительных клеток встречается представитель группы фосфатидов лецитин — жироподобное вещество, производное диглицеридфос-форной кислоты; он содержит 1,37 % Р₂0₅.

Во всех тканях растений присутствуют сахарофосфаты, или фосфорные эфиры сахаров. Известно более десяти соединений этого типа. Они играют очень важную роль при дыхании растений, превращении простых углеводов в сложные (сахароза, крахмал и другие) в процессе фотосинтеза, при взаимных превращениях углеводов и т. д. Реакция образования сахарофосфатов получила название фосфорилирование. В зависимости от возраста растений, условий их питания и других факторов содержание сахарофосфатов в растениях составляет от 0,1 до 1,0 % сухой массы.

Значительное количество фосфора в растениях входит в состав фитина. Это кальциево-магниевая соль инозитфосфорной кислоты; она содержит 27,5 % Р₂0₅. По содержанию в растениях фитин занимает первое место среди других фосфорсодержащих соединений (табл. 58).

58. Формы фосфорнокислых соединений в растениях, % Р205 к сухому веществу
	Общеесодер-	В том числе органический фосфор					Минерал ь-ный фосфор	В % от фосс	общегоюра
Культура	жаниефосфора	лецитин	фитин	нуклео-проте-иды	прочие	всего		органический	минеральный
Пшеница, зерно 0,860 0,032 0,609 0,130 - 0,771 0,089 89,60 10,40Клевер, сено 0,554 0,050 0,300 0,050 0,084 0,484 0,070 87,00 13,00

Фитин содержится в молодых органах и тканях растений, но особенно много его в семенах. Так, в семенах бобовых и масличных культур он составляет 1—2 % сухой массы, в семенах злаков — 0,5—1,0%. В семенах фитин служит запасным веществом. При прорастании семени входящий в его состав фосфор используется проростками.

Таким образом, фосфорсодержащие соединения имеют большое значение во многих важных процессах жизнедеятельности растений и обеспечение достаточного уровня фосфорного питания — одно из необходимых условий получения планируемых урожаев сельскохозяйственных культур.

Большая часть фосфора находится в репродуктивных органах и молодых интенсивно растущих частях растений. Фосфор ускоряет формирование корневой системы растений — она сильнее ветвится и глубже проникает в почву. Основное количество фосфора растения потребляют в первые фазы роста и развития, создавая его определенные запасы. В дальнейшем он легко передвигается из старых тканей в молодые, то есть используется повторно (реути-лизируется).