Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

1
Некоторое время назад я узнал, что кактусы хорошо реагируют на полив кислотами.

Я обратил внимание на то, что кактусисты почему-то решили, что дело в рН раствора. Я задумался, немного почитал статей. Так я узнал про САМ-фотосинтез. Суть которого состоит в том, что толстянки запасают углекислый газ по ночам, так как днем в пустынях им дышать трудно. Запасают они его в форме яблочной кислоты в своих вакуолях, а днем обратно превращают его в углекислый газ и запускают в фотосинтез. Так реализуется синтез сахара. А сахар, как пишут, у растений играет роль гормона.

Известно, что добавление экзогенной сахарозы в некоторых растениях даже стимулирует цветение. Это объясняется тем, что сахар оказывает влияние на экспрессию белка FLOWERING LOCUS T, который и сигнализирует процесс цветения. На счет непосредственного полива сахаром кактусов я не знаю, так как слышал, что в случае феррокатусов выделяемый на поверхности кактус даже служит источником развития грибков. В этом плане карбоновые кислоты становятся проформами сахаров.

Именно об этом этот пост. А еще о предложении в другой теме поливать кактусы янтарной кислотой. Вопрос состоит в том, что есть люди, предлагающие поливать неорганическими кислотами вроде соляной или серной. Разница между первыми и вторыми состоит в том, что у толстянок фиксация углекислого газа происходит именно через формы карбоновых кислот. То есть неорганические анионы там вообще не должны иметь никакого значения, если моя идея верна и эффект полива кактусов кислотами состоит не во влиянии рН, а в том, что вы закачиваете в вакуоли своих растений уже готовый углеродный каркас, из которого потом оно и получает сахарок, добывает энергию.
Изображение
Как мы уже выяснили (см. Схему САМ фотосинтеза) яблочная кислота и представляет собой ту кислоту, которую растение запасает в своих вакуолях. В прошлом году у меня не было яблочной кислоты, поэтому я использовал лимонную, которая, к слову, тоже отлично работала, по сути превращаясь через цикл Кребса в клетках растений в ту же яблочную. То есть тот факт, что карбоновые кислоты в ходе метаболизма могут превращаться друг в друга в клетке, ни у кого сомнения не вызывает. Но какую же кислоту использовать?

В этом году я уже загодя купил яблочную и посмотрю какое влияние она окажет на мои растения. Единственно, что уже видно точно - это то, что яблочная кислота намного удобнее в работе. Так она не образует нерастворимых кальциевых солей (цитратов), из-за которых, растущие в мраморной крошке астрофитумы на поддоне всегда содержали нерастворимый осадок из белых хлопьев цитратов кальция. Не хотелось бы, чтобы эти мелкодисперсные осадки потом забивали поры в минеральном грунте или садились на их корешки. В этом плане малаты кальция растворимы в воде.

Еще использование кислоты удобно потому, что растут мои кактусы по сути на цеолите и граните совсем без органического субстрата, поэтому кислота потихоньку вымывает из этих алюмосиликатов и цеолитов небольшие порции катионов металлов, которые и служат для них минеральными удобрениями. А вместо органических удобрений кактусы получают уже готовый С4 фрагмент в виде яблочной кислоты, который потом закачивают в вакуоли и потихоньку кушают днем, получая в сахарок, как через углекислый газ, так и превращая малат в оксалоацетат, а затем в РЕР (фосфоенолпировиноградную кислоту, из которой сахар и синтезируется). Ряд людей пишут, что ready-made С4 фрагмент просто экономит силы растения. Но может быть и так, что цикл Кребса также оказывает влияние и прогонка этого каркаса через данный цикл - ключ к получению растением энергии. Может, поэтому они так откликаются на полив не просто кислотами, а именно карбоновыми кислотами.

Открытым остается вопрос какую же карбоновую кислоту использовать. С одной стороны, яблочная ближе всего к синтезу сахара, но может так оказаться, что прогонка лимонной кислоты за один цикл Кребса даст сразу несколько коферментов и АТФ, которые сильнее разгонят процессы метаболизма в клетке, а растение при этом получит больше энергии.
Изображение

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

2
Олег, что-бы точно проверить вашу теорию, надо лет пять одни кактусы поливать по вашей методике, а другие по прежней, при этом содержать в одинаковых условиях. И потом смотреть разницу. А пока всё это - просто теория, может будет действовать, а может и нет, а может пару лет в хорошую сторону, а далее... Насчёт подкисления, пробовал ( начитавшись) подкислять лимонкой, не увидел разницы, и забыл.

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

3
T.V.N. писал(а): 10/05/2021-10:52 Олег, что-бы точно проверить вашу теорию, надо лет пять одни кактусы поливать по вашей методике, а другие по прежней, при этом содержать в одинаковых условиях. И потом смотреть разницу. А пока всё это - просто теория, может будет действовать, а может и нет, а может пару лет в хорошую сторону, а далее... Насчёт подкисления, пробовал ( начитавшись) подкислять лимонкой, не увидел разницы, и забыл.
Я же ничего не выдумывал. САМ-фотосинтез, как и цикл Кребса широко описаны. Роль сахаров во влиянии на флориген обсуждается. А вы как много ее брали? У меня некоторые прям визуально меняются.

Кроме того, вариант с кислотами не я же выдумал. Просто я попытался найти логическое объяснение, не связанное с кислотностью, а связанное с процессами в клетке.

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

5
Допитливість - це просто суперкласна якість) +Мені завжди подобаються спроби примусити природу працювати продуктивніше для потреб людини) Але ось декілька зауважень стосовно цієї ідеї. Тезисно:
- в контексні САМ-фотоситезу рослини використовують трикарбонові сполуки для фіксації вуглекислоти вночі, а не як джерело енергії (для цього їм краще підходить глюкоза), найціннішим, що відбувається при фотосинтезі, є фотоліз води і накопичення протонного градієнту, а синтез вуглеводнів відбувається для довгострокового зберігання цієї енергії + у пластичних цілях
- власне глюкозу використовують як джерело С (клітини кореневих волосків навіть експресують відповідні білки-транспортери) у складі лабораторних, в основному агаризованих середовищ для мікроклонального розможенння, калусних культур, вирощування з насіння, у випадку насіння, це дійсно дещо пришвидує розвиток проростків (але інгібує і затримує проростання, принаймні у деяких видів), ці підходи вимагають стерильності
- карбонові кислоти теж можуть слугувати субстратом для різних грибків/бактерій хоч і менш цінним ніж та ж глюклоза, це певною мірою нівелює перевагу гравійних субстратів як відносно "чистих"
- в лаборатоні середовища глюкозу додають у кількості до десятків грамів на літр, якщо оргінічні кислоти використовувати в подібних концентраціях то це буде понижувати pH розчину до 3-2 (pH шлункового соку десь 1,5), що буде пошкоджувати кореневу систему
-при низьких значеннях pH більшість рослин не зможуть нормально засвоювати цілу низку мікроелементів, що буде призводити до сильних перекосів у мінеральному живленні
-рослини самі виділяють карбонові кислоти корінням в дуже різноманітних цілях

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

6
Peakspear писал(а): 10/05/2021-20:58 Допитливість - це просто суперкласна якість) +Мені завжди подобаються спроби примусити природу працювати продуктивніше для потреб людини) Але ось декілька зауважень стосовно цієї ідеї. Тезисно:
- в контексні САМ-фотоситезу рослини використовують трикарбонові сполуки для фіксації вуглекислоти вночі, а не як джерело енергії (для цього їм краще підходить глюкоза), найціннішим, що відбувається при фотосинтезі, є фотоліз води і накопичення протонного градієнту, а синтез вуглеводнів відбувається для довгострокового зберігання цієї енергії + у пластичних цілях
- власне глюкозу використовують як джерело С (клітини кореневих волосків навіть експресують відповідні білки-транспортери) у складі лабораторних, в основному агаризованих середовищ для мікроклонального розможенння, калусних культур, вирощування з насіння, у випадку насіння, це дійсно дещо пришвидує розвиток проростків (але інгібує і затримує проростання, принаймні у деяких видів), ці підходи вимагають стерильності
- карбонові кислоти теж можуть слугувати субстратом для різних грибків/бактерій хоч і менш цінним ніж та ж глюклоза, це певною мірою нівелює перевагу гравійних субстратів як відносно "чистих"
- в лаборатоні середовища глюкозу додають у кількості до десятків грамів на літр, якщо оргінічні кислоти використовувати в подібних концентраціях то це буде понижувати pH розчину до 3-2 (pH шлункового соку десь 1,5), що буде пошкоджувати кореневу систему
-при низьких значеннях pH більшість рослин не зможуть нормально засвоювати цілу низку мікроелементів, що буде призводити до сильних перекосів у мінеральному живленні
-рослини самі виділяють карбонові кислоти корінням в дуже різноманітних цілях
Я же написал, что у меня цеолиты и мраморная крошка. При высоких концентрациях слышен даже шум из-за выделения газа после реакции с карбонатами. Кислота-то нейтрализуется субстратом. Так что вы только подтверждаете, что влияет не рН неорганических кислот, а остаток карбоновой кислоты в виде соли. Ведь у моих корни не повредились за два года!

Про энергию я говорил в отношении цикла Кребса, благодаря которому можно из лимонной (или янтарной) получить яблочную и по ходу НАДФН и АТФ, которые затем участвуют в дыхании растения. Они же образуются при фотолизе воды.

Цикл трикарбоновых, но остаток яблочной все-таки пример дикарбоновой кислоты. И сукцинат (остаток янтарной) - тоже дикарбоновая.

Как я понимаю, протонный градиент называется так потому, что протоны в таком виде не живут, а в ходе световой фазы фотосинтеза участвуют в синтезе НАДФН и АТФ (тогда же случается и фотолиз). А затем уже происходит цикл Кальвина и с помощь НАДФН и АТФ производится сахар.

Кстати, вы ничего не сказали про влияние сахара на цветение. Я читал разные статьи про влияние на экспрессию гена цветения. Это интересно.

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

7
- ви писали про цеоліт і граніт (мармур у Астро), я вирощую в цеоліті і він шипить навіть коли просто поливати водою. Яку концентрацію кислоти ви використовуєте?
- стосовно циклу Кребса лимонна кислота містить набагато більше енергії ніж яблучна, котра знаходиться під кінець циклу
- рослини під час фотосинтезу запасають достатньо цукрів для своїх фізіологічних потреб, якщо вони і поглинають щось корінням (глюкозу, малати, цитрати) то це мінорний канал в їх енергетичному балансі оскільки вони не еволюціонували з прицілом на екстракцію з грунту енергомістких речовин і не пристосовані ефективно до цього
- якщо фізіологічний стан рослини оптимальний, то скільки ви їй додаткової енергії не давай вона не зможе її реалізувати у вигляді ростових процесів/цвітіння
- крім концентрації глюкози на цвітіння впливає/може впливати ще з десяток різних факторів і це все керується цілою мережею рецепторів/гормонів/сигнальних речовин/генів, глюкоза є однією з таких сигнальних молекул, але це все складно, довго і дуже видоспецифічно. Нам, простим колекціонерам, цим заморочуватись сенсу не бачу, бо це все актуально тільки у контексті високоспеціалізованих наукових дискусій.
- я знаю про поглинання корінням проростків глюкози (з наступною її асиміляцією) і можу запруфати при необхідності, про органічні кислоти у мене такої інформації немає, вільно через мембрану вони не транспортуються (це вкрай важливо для вашої ідеї) і не факт, що існує специфічний механізм для їх поглинання у рослин
- знаходжу купу наукових статей про виділення/поглинання цукрів корінням, але що до органічних кислот то тільки про виділення і підвищення таким способом біодоступності певних мікроелементів

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

8
И ещё, если часто использовать кислоту при поливе, то со временем не произойдёт ли "закисление" грунта. Где насколько я знаю, как и при "защелачивании" происходит остановка в развитии растения. Как по мне, то кактусу нужно давать микроэлементы при поливе, и то если используется минеральный грунт. А если с землёй, то и подкормки удобрениями лишние.

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

9
Peakspear писал(а): 11/05/2021-00:06 - ви писали про цеоліт і граніт (мармур у Астро), я вирощую в цеоліті і він шипить навіть коли просто поливати водою. Яку концентрацію кислоти ви використовуєте?
- стосовно циклу Кребса лимонна кислота містить набагато більше енергії ніж яблучна, котра знаходиться під кінець циклу
- рослини під час фотосинтезу запасають достатньо цукрів для своїх фізіологічних потреб, якщо вони і поглинають щось корінням (глюкозу, малати, цитрати) то це мінорний канал в їх енергетичному балансі оскільки вони не еволюціонували з прицілом на екстракцію з грунту енергомістких речовин і не пристосовані ефективно до цього
- якщо фізіологічний стан рослини оптимальний, то скільки ви їй додаткової енергії не давай вона не зможе її реалізувати у вигляді ростових процесів/цвітіння
- крім концентрації глюкози на цвітіння впливає/може впливати ще з десяток різних факторів і це все керується цілою мережею рецепторів/гормонів/сигнальних речовин/генів, глюкоза є однією з таких сигнальних молекул, але це все складно, довго і дуже видоспецифічно. Нам, простим колекціонерам, цим заморочуватись сенсу не бачу, бо це все актуально тільки у контексті високоспеціалізованих наукових дискусій.
- я знаю про поглинання корінням проростків глюкози (з наступною її асиміляцією) і можу запруфати при необхідності, про органічні кислоти у мене такої інформації немає, вільно через мембрану вони не транспортуються (це вкрай важливо для вашої ідеї) і не факт, що існує специфічний механізм для їх поглинання у рослин
- знаходжу купу наукових статей про виділення/поглинання цукрів корінням, але що до органічних кислот то тільки про виділення і підвищення таким способом біодоступності певних мікроелементів
Действительно было трудно найти. Там есть какие-то транспортеры железа. Вот есть интересная статья, где исследовали влияние разнообразных хелаторов в смеси с phytosiderophores и определяли концентрацию изотопов железа.

О своей работе пишут:
However, the efficiency of PS in the absorption and translocation of Fe in plants competing with other chelators has not been established.

В разделе про лимонную:
The absorption and translocation of 59Fe increased in plants treated with citrate relative to the control. However, plants treated with citrate and PS had higher absorption and translocation of 59Fe than did plants treated with PS only

However, the enhancement of 59Fe absorption and translocation in plants with the addition of citrate and PS was not related to
ligand exchange between PS and citrate because the addition of citrate increased the absorption and translocation of 59Fe in plants.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10 ... ccess=true

В принципе вопрос остается только кактусы относятся к растениям strategy II или strategy I. Конечно, пишут, что к растениям, добывающим по стратегии II относят злаковые, но это объясняют тем, что они растут в тяжелых условиях. Говорят, что стратегия через хелатирование более эффективна. Ни одной статьи про кактусы не нашел.

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

10
Уже писал на форуме о своем небольшом опыте использования лимонной кислоты:
viewtopic.php?f=2&t=6843&p=133440&hilit ... B0#p133440

Олег, судя по Вашему изложению, Вы, наверное, профессионально связаны с физиологией растений. В этом случае, Вы сможете правильно поставить эксперименты и предложить готовую схему для разгона растений/ кактусов. Если же подойти любительски, то, тут как говорил Валерий (T.V.N.): "… надо лет пять одни кактусы поливать по вашей методике, а другие по прежней, при этом содержать в одинаковых условиях. И потом смотреть разницу…"

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

11
Олег, растениям нет необходимости всасывать органику корнями - они автотрофы, сами насинтезируют, что им надо. Корнями растения всасывают воду и растворённой в ней неорганику. Лимитирующим фактором по добыче энергии являются свет и вода, по синтетическим возможностям - азот и фосфор. Экзогенная лимонная, янтарная, яблочная и др. кислоты ни как не повлияют на энергетический обмен растений. Совсем!
Приведённые Вами статьи - это про всасывание катионов из почвы, а не органических кислот.
Олег, избыточно внося кислоты в почву Вы можете сильно сместить рН и практически сделать невозможным всасывание катионов.
Думаю, это не совсем хорошая идея. Эксперименты приветствуются, но ГЛАВНЫЙ рецепт успеха в кактусоводстве - это много света, много тепла, немного воды, чуть-чуть фосфора, немножко азота и МНОГО-МНОГО пространства!

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

12
Rakot писал(а): Корнями растения всасывают воду и растворённой в ней неорганику.
И корнями и стеблем и листьями (если есть) растения усваивают огромные органические молекулы. С Вашего позволения, перечислять все не буду. По классам: сахара, амины, аминокислоты, амиды, полифосфаты, гетероциклы и кучу других углеродов. Причем если растению предложить нитрат, аммоний или амиды, растение усвоит сначала амид, потом аммоний, потом нитрат. То есть - органику растение усваивает на конкурентной основе предпочтительно. Автотрофность - лишь опция.
Rakot писал(а): Лимитирующим фактором по добыче энергии являются свет и вода, по синтетическим возможностям - азот и фосфор.
То есть, выключенные ферментные системы при слишком низкой или слишком высокой температуре никак на энергетический обмен не повлияют? И остальные два десятка макро и микроэлементов растения поглощают по привычке, а метаболизм (в отсутствии таковых) у растений нарушается потому, что они глупые?
Поглощают они органические кислоты, и в энергетический обмен их включают. Ссылку не дам, потому, что это пока тайна :)
И кстати, среди всего, что поменяется при добавлении указанных кислот в почву - рН не значится. Соли этих кислот обладают буферными свойствами.
Максим, да Вы ли это написали? Если Вас взломали, моргните два раза... :)
Мой сайт: cactusist.dp.ua

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

13
У- у - у, какая дискуссия завязалась (ирония)
Что, никому не интересно, можно ли увеличить скорость роста наших растений при помощи карбоновых кислот?
Олег, не смотря на мой привычно - язвительный тон повествования, Rakot был вполне прав. Как и Peakspear.
1) насинтезировать эти кислоты растению не сложно - это действительно не лимитирующий фактор (возможно станет таковым, если убрать пару десятков других перед этим). Дело вот в чем - для запуска цикла нужна энергия. Сколько ни добавляй кислот извне, они так и останутся не измененными - а значит бесполезными.
2) трикарбоновые кислоты в почве прореагируют со всем подряд (за пол часа) и переведут кальций (до того условно нерастворимый) в подвижную форму. Эти соли - производные слабых кислот, а значит диссоциируют почти никак. А значит растение будет усваивать (теоретически нужный ему ) кислотный остаток вместе с кальцием. Если учесть, что доля кальция в почве редко бывает меньше 50 проц. состава... растение нахватается кальция - привет хлороз. Это ЕСЛИ растения будут пытаться поглотить эти самые малаты с цитратами. Нет хлороза? Тогда это повод задуматься о необходимости внесения этих кислот...
3) Уже писали, но акцентирую внимание (это решающий фактор, по моему) - микрофлора гораздо быстрее отзовется на полив органичными кислотами. С вытекающими последствиями.
Мой сайт: cactusist.dp.ua

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

14
Здравствуйте, Андрей. Да, это я.
С радостью подискутирую с Вами на обозначенную тему, без ущерба для форума, конечно.
Я свой совет Олегу дал в рекомендательной, общей форме, без углубления в физиологию и биохимию, делая акцент на спорности и сомнительности задумки.
У всех есть интернет и соответственно доступ к справочной и специализированной информации. Поэтому считаю, что нет смысла очередной раз все известное пересказывать. Единственное, как биолог, могу помочь в понимании многих процессов, происходящих в живых организмах.
Усваивают ли растения некоторые готовые органические вещества? Сахара, аминокислоты, в качестве сигнальных молекул, да. Опять же как регуляторы, амины и амиды – вероятно. Полифосфаты - это неорганика. Ароматику, и гетороциклы, нет. Целлюлозная клеточная стенка и бифосфолипидная мембрана, это всё-таки не проходной двор, для транспорта химических веществ определены специальные структуры – каналы, поры, щели, а также механизмы этот транспорт обеспечивающие. Можете сказать, как могут проникнуть эти вещества через такой барьер? Симпортом, антипортом, ещё как-нибудь?
Напомню, что поднятая тема - использование карбоновых кислот в качестве удобрений, то есть подкормка, а не регуляция физиологических процессов.
Про усвоение листьями органики – это Вы очень сильно погорячились. Единственным местом «забора» растениями окружающих веществ, причём в газообразном виде, являются устьица. В остальном – поверхность листьев химически непроницаема. Даже вирусы заражают растяжения через устьица или повреждения.
Температура, как и другие физические факторы, конечно же влияют на многие процессы в растениях, в том числе и на энергообмен. Но, опять же я имел ввиду не регуляцию, а основу добычи энергии растениями, которую они реализуют путём усвоения энергии видимого света и дальнейшее сопряженное аккумулирование её в химических связях определённых веществ. Грубо говоря, экзогенная органика, усвоенная в минорных количествах, идёт на управленческие «внутренние» нужды. В энергетические циклы фотосинтеза и дыхания она прямо не включается.
Поэтому «удобрять» кактусы карбоновыми кислотами для ускорения их развития обосновано считаю бессмысленным, бесполезным и бесперспективном для этой цели занятием.

Re: Использование карбоновых кислот в качестве удобрений

15
Максим, рад ответу. Сейчас слишком поздно, подробнее отвечу завтра, но я настаиваю, что растения способны поглощать сахара не как сигнальные молекулы, а как единственный источник энергии, обходясь при этом без фотосинтеза месяцами.
Мой сайт: cactusist.dp.ua
Ответить

Вернуться в «Подкормка»

cron