Минеральное питание у большинства наземных растений происходит с помощью чего ответ

Что такое минеральное питание растений

Как осуществляется поглощение корнем воды и минеральных солей из почвы

Начиная от кончика, корень состоит из четырех участков: зоны деления, зоны растяжения (зоны роста), зоны всасывания и зоны проведения. Зона всасывания на корне имеет длину около 2-3 см. От клеток наружного покрова корня отходят корневые волоски – длинные выросты, во много раз увеличивающие общую всасывающую поверхность корня.

Корень может поглощать минеральные соли только в растворенном виде. Слизь, выделяемая корневыми волосками, растворяет их и делает доступными для всасывания.

Вода с растворенными минералами поднимается по проводящим тканям растения к стеблю и листьям. Так осуществляется восходящий ток. Органические вещества, образующиеся в листьях в процессе фотосинтеза, поступают к корням и другим органам растения нисходящим током.

Восходящий ток идет по трахеидам и сосудам древесины, нисходящий – по ситовидным трубкам луба. Древесина и луб – виды проводящей ткани.

Особенности корневого питания растений

Корневое питание обеспечивает поступление в растительный организм воды и минеральных солей. Растение добывает из почвы соли калия, фосфора, кальция, магния, соединения азота, серы и другие элементы. Корневые волоски корневой системы при этом работают как маленькие насосы.

Потребность растения в минералах зависит от его вида, возраста, интенсивности роста и стадий развития, свойств почвы, времени суток и характера погодных условий. Большинство растений нуждаются в азоте, калии, фосфоре, магнии, сере, однако свекла и картофель, к примеру, требуют большего количества калия, а ячмень и пшеница – азота.

Недостаток азота тормозит рост растения и способствует формированию мелких листьев. При нехватке калия замедляются процессы деления и растяжения клеток, что может вызвать гибель корневого кончика. Фосфор важен для обмена веществ, а магний – для образования хлоропластов и хлорофилла. Дефицит серы снижает интенсивность фотосинтеза.

Круговорот минеральных веществ

В природных условиях минеральные вещества, поглощенные растениями, частично возвращаются обратно в почву при опадании листьев, веток, хвои, цветков, отмирании корневых волосков. При ведении сельскохозяйственных работ этого не происходит, поскольку урожай изымается человеком. По этой причине важно использовать удобрения, дабы предотвратить истощение почвы и сохранить ее высокую урожайность.

Источник

Выдержка из работы В. И. Малиновский, «ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ» с сокращениями и ссылками

4. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ

4.1. Почва как источник питательных веществ

Растения получают углерод и кислород преимущественно из воздуха, а остальные элементы из почвы. Питательные элементы — это химические элементы, которые необходимы растению и не могут быть заменены никакими другими. Питательные вещества — это соединения, в которых имеются эти элементы. Питательные элементы содержатся в почве в 4 формах:

4.2. Содержание минеральных элементов в растениях

Все элементы в зависимости от их количественного содержания в растении принято делить на макроэлементы (содержание более 0,01%) — к ним относятся азот, фосфор, сера, калий, кальций, магний и микроэлементы (содержание менее 0,01%): железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден, кобальт, хлор. Ю. Либихом было установлено, что все перечисленные элементы равнозначны и полное исключение любого из них приводит растение к глубокому страданию и гибели, ни один из перечисленных элементов не может быть заменен другим, даже близким по химическим свойствам.

Макроэлементы при концентрации 200-300 мг/л в питательном растворе еще не оказывают вредного действия на растение. Большинство микроэлементов при концентрации 0,1-0,5 мг/л угнетают рост растений.

Для нормальной жизнедеятельности растений должно быть определенное соотношение различных ионов в окружающей среде. Чистые растворы одного какого-либо катиона оказываются ядовитыми. Так, при помещении проростков пшеницы на чистые растворы KCL или CaCL2 на корнях сначала появлялись вздутия, а затем корни отмирали. Смешанные растворы этих солей не обладали ядовитым действием. Смягчающее влияние одного катиона на действие другого катиона называют антагонизмом ионов. Антагонизм ионов проявляется как между разными ионами одной валентности, например, между ионами натрия и калия, так и между ионами разной валентности, например, калия и кальция. Одной из причин антагонизма ионов является их влияние на гидратацию белков цитоплазмы.

4.3. Физиолого-биохимическая роль основных элементов питания

4.3.1. Углерод

Все органические соединения построены, в основном, из углерода. Растение получает углерод из воздуха, поглощая углекислый газ, но 2 – 5% углерода усваивается корнями в виде углекислоты из почвы. Растения поглощают углекислый газ и в процессе фотосинтеза синтезируют органическое вещество. В ходе диссимиляции, то есть расщепления органических веществ с использованием заключенной в них энергии, растения потребляют кислород и выделяют углекислый газ. Таким образом, растения участвуют в круговороте углерода на нашей планете. Основная масса (примерно 57%) углекислоты атмосферы имеет растительное происхождение. Почва в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов поставляет около 58 млрд. т углекислоты в год, то есть 38%. Промышленная деятельность человечества (сжигание угля, нефти и другие) занимает 3% в балансе выделяемой углекислоты. Остальные источники — дыхание людей и животных, вулканы, фумаролы и другие — вместе выделяют менее 2% углекислоты.
Мировой океан принимает участие в регуляции содержания углекислого газа в атмосфере. Морская и пресная вода, кроме карбонатов и оснований, содержит также растворенную углекислоту и бикарбонаты. При изменении давления СО2 в воздухе часть его для достижения динамического равновесия между свободным газом атмосферы и растворенным в воде переходит в воду или обратно в атмосферу. Однако постоянство парциального давления углекислого газа в атмосфере достигается, главным образом, соответствием между выделением углекислоты и потреблением ее растениями. Ежегодно в процессе фотосинтеза наземные и морские растения поглощают около 15,6 х 1010 т углекислоты, то есть 1/16 всего мирового запаса

4.3.2. Азот

Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот, пигментов, коферментов, фитогормонов и витаминов. При недостатке азота тормозится рост растений, ослабляется образование боковых побегов и кущение у злаков, наблюдается мелколистность, уменьшается ветвление корней. Симптомом азотного дефицита является хлороз листьев — бледно-зеленая окраска листьев, вызванная ослаблением синтеза пигмента хлорофилла. Длительное азотное голодание ведет к гидролизу белков и разрушению хлорофилла в нижних более старых листьях и оттоку растворимых соединений азота к молодым листьям, точкам роста и генеративным органам. Вследствие разрушения хлорофилла окраска нижних листьев в зависимости от вида растения приобретает желтые, оранжевые или красные тона, а при сильно выраженном азотном дефиците возможно высыхание и отмирание тканей. ( …

4.3.3. Фосфор

Растения поглощают из почвы свободную ортофосфорную кислоту и ее двух- и однозамещенные соли, растворимые в воде, а также и некоторые органические соединения фосфора, такие как фосфаты сахаров и фитин.

Содержание фосфора в растениях составляет около 0,2% на сухую массу. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, нуклеотидов, фосфолипидов и витаминов. Многие фосфорсодержащие витамины и их прозводные являются коферментами. ( …)

Основной запасной формой фосфора у растений является фитин — кальций-магниевая соль инозитфосфорной кислоты. Содержание фитина в семенах достигает 2% от сухой массы, что составляет 50% от общего содержания фосфора.

При дефиците фосфора снижается скорость поглощения кислорода, снижается активность дыхательных ферментов, локализованных в митохондриях, и активируются ферменты (оксидаза гликолевой кислоты, аскорбатоксидаза) немитохондриальных систем окисления, происходит распад фосфорорганических соединений, тормозится синтез белков и свободных нуклеотидов. Наиболее чувствительны к недостатку фосфора молодые растения. Симптомом фосфорного голодания является синевато-зеленая окраска, в первую очередь, старых листьев нередко с пурпурным из-за накопления антоцианов или бронзовым оттенком (свидетельство задержки синтеза белка и накопления сахаров). Листья становятся мелкими и более узкими. Приостанавливается рост растений, задерживается созревание урожая

4.3.4. Сера

4.3.5. Калий

Калий поглощается растениями в виде катиона. Его содержание в растениях составляет, в среднем, 0,9%. Концентрация калия высока в огурцах, томатах и капусте, но особенно много его в подсолнечнике. В растениях калий больше сосредоточен в молодых растущих тканях. Около 80% калия содержится в вакуолях и 1% калия прочно связан с белками митохондрий и хлоропластов. Калий стабилизирует структуру этих органелл.

Калий участвует в создании разности электрических потенциалов между клетками. Он нейтрализует отрицательные заряды неорганических и органических анионов. Калий в значительной мере определяет коллоидные свойства цитоплазмы, так как способствует поддержанию состояния гидратации коллоидов цитоплазмы, повышая ее водоудерживающую способность. Тем самым калий увеличивает устойчивость растений к засухе и морозам. Калий необходим для работы устьичного аппарата. Известно более 60 ферментов, активируемых калием. ( …)

При недостатке калия он может заменяться натрием, но некоторые активируемые калием ферменты ингибируются натрием. При недостатке калия листья желтеют снизу вверх — от старых к молодым. Их края и верхушки приобретают бурую окраску, иногда с красными пятнами, затем происходит отмирание этих участков. Снижается функционирование камбия, нарушается развитие сосудистых тканей, уменьшается толщина кутикулы и стенок эпидермальных клеток, тормозятся процессы деления и растяжения клеток, что приводит к появлению розеточных форм растений. Недостаток калия вызывает остановку развития и гибель верхушечных почек, в результате чего активируется рост боковых побегов и растение принимает форму куста

4.3.6. Кальций

В почве содержится много кальция и кальциевое голодание встречается редко, например, при сильной кислотности или засоленности почв и на торфяниках. Общее содержание кальция у разных видов растений составляет 5-30 мг на 1 г сухой массы. Много кальция содержат бобовые, гречиха, подсолнечник, картофель, капуста, гораздо меньше — зерновые, лен, сахарная свекла. В тканях двудольных растений кальция больше, чем у однодольных.

Кальций накапливается в старых органах и тканях. Это связано с тем, что реутилизация кальция затруднена, так как он из цитоплазмы переходит в вакуоль и откладывается в виде нерастворимых солей щавелевой, лимонной и других кислот. ( …)

Кальций используется в растительных клетках как вторичный посредник для контролирования многих процессов (закрытие устьиц, тропизм, рост пыльцевых трубок, акклиматизация к холоду, экспрессия генов, фотоморфогенез). ( …)

При недостатке кальция у делящихся клеток не образуются клеточные стенки и образуются многоядерные меристематические клетки. Недостаток кальция вызывает прекращение образования боковых корней и корневых волосков, приводит к набуханию пектиновых веществ, что вызывает ослизнение клеточных стенок и разрушение клеток. Также нарушается структура плазмалеммы и мембран клеточных органелл. Симптомами дефицита кальция является побеление с последующим почернением кончиков и краев листьев. Листовые пластинки искривляются и скручиваются. На плодах, в запасающих и сосудистых тканях появляются некротические участки.

4.3.7. Магний

Недостаток в магнии растения испытывают на песчаных и подзолистых почвах. Много магния в сероземах, черноземы занимают промежуточное положение. Водорастворимого и обменного магния в почве 3-10%. Магний поглощается растением в виде иона Mg2+. При снижении рН почвенного раствора магний поступает в растения в меньших количествах. Кальций, калий, аммоний и марганец действуют как конкуренты в процессе поглощения магния растениями.

У высших растений среднее содержание магния составляет 0,02-3%. Особенно много его в растениях короткого дня — кукурузе, просе, сорго, а также в картофеле, свекле и бобовых. Много магния в молодых клетках, а также в генеративных органах и запасающих тканях.

Около 10-12% магния находится в составе хлорофилла. Магний необходим для синтеза протопорфирина IX — непосредственного предшественника хлорофиллов. ( …)

Недостаток магния приводит к уменьшению содержания фосфора в растении, даже если фосфаты в достаточных количествах имеются в питательном субстрате. При недостатке магния тормозится превращение моносахаров в крахмал, слабо функционирует механизм синтеза белков, нарушается формирование пластид: матрикс хлоропластов просветляется и граны слипаются, ламеллы стромы разрываются и не образуют единой структуры. При магниевом голодании между зелеными жилками появляются пятна и полосы светло-зеленого, а затем желтого цвета. Края листовых пластинок приобретают желтый, оранжевый, красный или темно-красный цвет и такая как бы мраморная окраска наряду с хлорозом служит характерным симптомом нехватки магния. Признаки магниевой недостаточности сначала появляются на старых листьях, а затем распространяются на молодые листья

4.3.8. Кремний

4.3.9. Микроэлементы

Железо.

Среднее содержание железа в растениях составляет 20-80 мг на 1 кг сухой массы. Ионы Fe3+ почвенного раствора восстанавливаются редокс-системами плазмалеммы клеток ризодермы до Fe2+ и в такой форме поступают в корень.

Железо необходимо для функционирования основных редокс-систем фотосинтеза и дыхания, синтеза хлорофилла, восстановления нитратов и фиксации молекулярного азота клубеньковыми бактериями, входя в состав нитратредуктазы и нитрогеназы. Поэтому недостаточное поступление железа в растения в условиях переувлажнения и на карбонатных почвах приводит к снижению интенсивности дыхания и фотосинтеза и выражается в пожелтении (хлорозе ) листьев и быстром их опадении.

Марганец

Марганец в клетки поступает в форме ионов Mn2+. Среднее его содержание составляет 1 мг на 1 кг сухой массы. Марганец накапливается в листьях. Он необходим для фоторазложения воды с выделением кислорода и восстановления углекислого газа при фотосинтезе. Марганец способствует увеличению содержания сахаров и их оттоку из листьев. ( …)

Характерный симптом марганцевого голодания — точечный хлороз листьев, когда между жилками появляются желтые пятна, а затем клетки в этих участках отмирают.

Молибден.

При недостатке молибдена в тканях накапливается большое количество нитратов, не развиваются клубеньки на корнях бобовых, тормозится рост растений, наблюдаются деформации листовых пластинок. При высоких дозах молибден токсичен. При недостатке молибдена молодые листья по краям приобретают серую, а затем коричневую окраску, теряют тургор, а затем ткани листа отмирают и остаются только жилки в виде хлыстиков.

Кобальт.

Среднее содержание кобальта в растениях 0,02 мг на 1 кг сухой массы. Кобальт необходим бобовым растениям для обеспечения размножения клубеньковых бактерий. В растениях кобальт встречается в ионной форме и в витамине В12. Растения не вырабатывают этот витамин. Он синтезируется бактероидами клубеньков бобовых растений и участвует в синтезе метионина в бактероидах. При старении клубеньков и прекращении фиксации азота витамин выходит в цитоплазму клеток клубеньков. Наряду с магнием и марганцем кобальт активирует фермент гликолиза фосфоглюкомутазу и фермент аргиназу, гидролизующий аргинин.

Внешние признаки недостатка кобальта сходны с признаками азотного голодания.

Медь поступает в клетки в форме иона Сu2+. Среднее содержание меди в растениях 0,2 мг на кг сухой массы. ( …) Влияя на содержание в растениях ингибиторов роста фенольной природы медь повышает устойчивость растений к полеганию. Она также повышает засухо-, морозо- и жароустойчивость. Недостаток меди вызывает задержку роста и цветения, хлороз, потерю тургора и завядание растений. У злаков при недостатке меди не развивается колос, у плодовых появляется суховершинность. При дефиците меди белеют и отмирают кончики листьев, листья и плоды плодовых деревьев покрываются бурыми пятнами.

Содержание цинка в надземных частях бобовых и злаковых растений составляет 15-60 мг на кг сухой массы. Повышенная концентрация отмечается в листьях, репродуктивных органах и конусах нарастания, наибольшая — в семенах.

( …)Подкормка цинком способствует увеличению содержания ауксинов в тканях и активирует их рост.

При дефиците цинка у растений нарушается фосфорный обмен: фосфор накапливается в корнях, задерживается его транспорт в надземные органы, замедляется превращение фосфора в органические формы. При недостатке цинка в растениях уменьшается содержание сахарозы и крахмала, увеличивается количество органических кислот и небелковых соединений азота — амидов и аминокислот. Кроме того, в 2-3 раза подавляется скорость деления клеток, что приводит к морфологическим изменениям листьев, нарушению растяжения клеток и дифференциации тканей. Наиболее характерный признак цинкового голодания — это задержка роста междоузлий и листьев, появление хлороза и развитие розеточности.

Его среднее содержание составляет 0,1 мг на кг сухой массы. В боре наиболее нуждаются двудольные растения. Много бора в цветках. В клетках большая часть бора сосредоточена в клеточных стенках. Бор усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. Без него нарушается созревание семян. Бор снижает активность некоторых дыхательных ферментов, оказывает влияние на углеводный, белковый и нуклеиновый обмен. При недостатке бора нарушаются синтез, превращения и транспорт углеводов, формирование репродуктивных органов, оплодотворение и плодоношение. Он не может реутилизироваться и поэтому при борном голодании прежде всего отмирают конусы нарастания, останавливается рост побегов и корней, листовые пластинки утолщаются, скручиваются, становятся ломкими, цветки не образуются

4.4. Применение удобрений

В естественных биоценозах поглощенные из почвы соединения частично возвращаются с опавшими листьями, ветками, хвоей. С убранным урожаем сельскохозяйственных растений поглощенные вещества из почвы устраняются. Величина выноса минеральных элементов зависит от вида растения, урожайности и почвенно-климатических условий. Овощные культуры, картофель, многолетние травы выносят больше элементов питания, чем зерновые.

Для предотвращения истощения почвы и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо внесение удобрений. Сопоставляя количество элементов в почве и растении с величиной урожая Ю. Либих сформулировал закон минимума или закон ограничивающих факторов. Согласно этому закону величина урожая зависит от количества того элемента, который находится в почве в относительном минимуме. Увеличение содержания этого элемента в почве за счет внесения удобрений будет приводить к возрастанию урожая до тех пор, пока в минимуме не окажется другой элемент. Позже было установлено наличие у растений критических периодов по отношению к тому или иному минеральному элементу, то есть периодах более высокой чувствительности растений к недостатку этого элемента на определенных этапах онтогенеза. Это позволяет регулировать соотношение питательных веществ в зависимости от фазы развития и условий среды. Так, известно, что в осенний период для озимых культур не рекомендуется вносить азотные удобрения, так как они усиливают ростовые процессы, снижая устойчивость растений. В осенний период надо проводить подкормки фосфором и калием, а весной азотом.

Система удобрений — это программа применения удобрений в севообороте с учетом растений-предшественников, плодородия почвы, климатических условий, биологических особенностей растений, состава и свойств удобрений. Система удобрений создается с учетом круговорота веществ и их баланса в земледелии. Баланс питательных веществ учитывает поступление их в почву с удобрениями, суммарный расход на формирование урожаев и непродуктивные потери в почве. Необходимое условие функционирования системы удобрений — это предотвращение загрязнения окружающей среды вносимыми в почву химическими соединениями.

До посева вносят ⅔ общей нормы удобрений. Они должны обеспечить растение на весь период развития элементами питания и повысить плодородие почвы. Припосевное удобрение в виде хорошо растворимых соединений вносят малыми дозами одновременно с посевом или посадкой растений для обеспечения минерального питания молодых растений. Послепосевные внекорневые подкормки, основанные на способности листьев поглощать минеральные соли в растворе, проводятся для усиления питания растений в наиболее важные периоды их развития.

Источник

«ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ»
Большинство растений питается за счёт фотосинтеза. Продукты

фотосинтеза запасаются в органах растения, а также используются для роста,

размножения, синтеза других органических веществ: жиров, белков,

витаминов и гормонов.

Поступление необходимых для фотосинтеза воды и минеральных

веществ у большинства наземных растений связано с корнем. В зоне

всасывания он имеет корневые волоски – клетки покровной ткани с

выростами, значительно увеличивающими площадь, через которую в

растение может поступать вода с растворёнными в ней минеральными

веществами. Вместе с водой через мембрану корневых волосков поступают

ионы солей, то есть происходит минеральное питание растения. Вода и

растворённые в ней минеральные вещества далее поступают через молодые

клетки коры корня в сосуды центрального цилиндра. А затем по сосудам

древесины стебля вода поднимается к остальным органам растения, где

используется для фотосинтеза, транспорта веществ и испарения через

устьица листьев, предохраняющего растение от перегрева.

Необходимый для фотосинтеза свет и углекислый газ улавливают

листья. Благодаря уплощённой форме, листовой мозаике и особому порядку

размещения на стеблях – листорасположению, листья растений

приспособлены к эффективному использованию света. Внутреннее строение

листа также отражает выполняемую им функцию. Так, кожица образована

прозрачными клетками, свободно пропускающими свет к столбчатой ткани

мякоти листа, в которой и происходит фотосинтез. Углекислый газ поступает

внутрь листа через устьица, а вода и минеральные вещества – по сосудам

жилок – проводящих пучков, состоящих из луба, древесины и волокон.

Органические вещества, образовавшиеся в процессе фотосинтеза, затем

транспортируются по ситовидным трубкам луба к другим органам растения.

29Используя содержание текста «Питание растений», ответьте на

1) Какие приспособления внешнего строения органов растения

способствуют протеканию фотосинтеза?

2) Какие клетки корня и стебля обеспечивают транспорт воды к листьям?

3) Какие вещества необходимы для обеспечения фотосинтеза?

Источник

Минеральное питание растений — это почвенный способ усвоения питательных веществ

Минеральное питание растений — это поглощение ими воды и растворенных в ней неорганических (минеральных) веществ.

Исследуя золу растений, учёные обнаружили множество химических элементов, в том числе и редких. Это говорит о том, что найденные элементы необходимы растениям и накапливаются в них.

Элементы, которые присутствуют во всех растениях, были отнесены к жизненно важным — это калий, кальций, магний, железо, сера и фосфор. Для разных растений они необходимы в различных количествах.

Из почвы через корни в растения поступают вода и растворённые в ней минеральные соли, т. е. происходит минеральное питание.

Калий способствует быстрому оттоку органических веществ от листьев к корням. Также он защищает растение от токсического действия различных солей. Калий сосредоточен в молодых органах, а также в органах накопления запасных веществ – семенах, клубнях.

Недостаток калия замедляет процессы деления и растяжения клеток, вызывает гибель кончика корня. Также на посветлевших листьях появляются дырочки с пожелтевшими краями.

Фосфор усваивается растением в виде солей фосфорной кислоты (фосфатов). Вещества, содержащие фосфор, способствуют скорейшему созреванию плодов. Нехватка фосфора замедляет обмен веществ. Листья желтеют, отмирают некоторые их части.

Сера поглощается растением в виде солей серной кислоты, входит в состав белков и эфирных масел. Внешними симптомами дефицита серы являются бледный цвет и желтизна молодых листьев.

Магний входит в состав хлорофилла — фотосинтезирующего пигмента, который окрашивает хлоропласты в зелёный цвет. При недостатке магния наблюдается потемнение прожилок на посветлевших листьях.

Железо играет важную роль в дыхании растений. При его недостатке сначала лист желтеет, а потом белеет.

Кроме указанных жизненно необходимых элементов, растению нужны и другие… марганец, фтор, йод, бром, цинк, кобальт, стимулирующие рост растений. Если растение не получает хотя бы одно из нужных элементов, то процессы его жизнедеятельности резко нарушаются.

Рассмотрим, каким образом происходит поглощение питательных веществ.

Водоросли, а также некоторые водные растения усваивают питательные вещества всей поверхностью тела.

Высшие же растения поглощают их из почвы через корни. Поглощение воды и минеральных веществ происходит в зоне всасывания корня.

Зона всасывания имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Поверхность её защищена покровной тканью — кожицей с корневыми волосками.

Вода и минеральные соли поступают в растение через корневые волоски. Число корневых волосков очень велико, что значительно увеличивает всасывающую поверхность корня.

Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприкасаются с частицами почвы. Слизь облегчает проникновение корня между частиц почвы, а также растворяет минеральные вещества. Ведь только в растворенном виде они могут быть в дальнейшем поглощены корнем.

Проникая между частицами почвы, корневые волоски плотно прилегают к ним и всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Из корневого волоска вода поступает в соседние клетки, а затем в сосуды корня и по ним под давлением поднимается в другие органы растения.

Сила, которая вызывает одностороннюю подачу влаги от корней к побегам, называется корневым давлением. Чем сильнее корневое давление, тем выше поднимается жидкость.

Корневое давление можно наблюдать на опыте. У растения срезают стебель на высоте 10 см и на пенёк надевают короткую резиновую трубку, которая соединяет его со стеклянной трубкой.

Если почву в горшке полить тёплой водой, то вода начинает подниматься по трубке и вытекать из неё.

После полива почвы очень холодной водой вода из трубки вытекает меньше. Благодаря опыту мы убедились, что поглощение воды корнем зависит от её температуры. Холодная вода плохо поглощается корнями.

Выделение пасоки можно наблюдать и в природе. Пасока — это жидкость, которая выделяется из перерезанных сосудов древесины стеблей или корней живых растений под влиянием корневого давления.

Ранней весной, когда листья на деревьях ещё не развернулись, в стволах клёна, берёзы и других деревьев начинается весеннее сокодвижение.

Управление минеральным питанием растений

Растение нормально растёт и развивается в том случае, если в окружающей корни среде будут содержаться все необходимые питательные вещества. Такой средой для большинства растений является почва.

Почва ― это верхний слой земли, обладающий особым свойством ― плодородием, способностью обеспечивать растения питательными веществами и влагой, создавать условия для их жизнедеятельности.

От плодородия почвы зависит урожайность возделываемых культур. В природе опавшая листва, погибшие растения и животные перегнивают и обогащают почву минеральными веществами.

Сельскохозяйственные растения так, как и другие растения поглощают минеральные вещества из почвы, но так как человек собирает урожай, то минеральные вещества в почву не возвращаются. В результате почва постепенно истощается. Чтобы восполнить их содержание, в почву вносят органические и минеральные удобрения.

Органические удобрения (от слова «организм») ― это отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помёт) или отмершие части организмов животных и растений (перегной, торф).

Навоз от разных видов животных отличается по составу, в свежем виде его нежелательно вносить в почву, так как он содержит семена растений, болезнетворные бактерии и даже яйца гельминтов. А вот отстоявшийся от 4 месяцев до 3 лет — отличное средство для обогащения разных видов почв.

Птичий помёт считается очень хорошим органическим удобрением, причём наиболее насыщенным по химическому составу, является куриный и голубиный.

Компост представляет собою смесь различных органических удобрений, которую складывают в кучи, ямы, ящики.

Конечно, намного проще использовать покупные минеральные подкормки, нежели возиться с органикой. Но ни одна «химия» не заменит природные компоненты.

Удобрения вносят в разные сроки в зависимости от вида и потребностей растения. Например, навоз вносят задолго до посева семян, при осенней обработке почвы. Минеральные удобрения вносят перед посевом семян или одновременно с ним, а также в период роста растений в виде подкормок.

Растения подкармливают теми минеральными веществами, которые им требуются в данный период жизни. Вносить удобрения нужно строго по норме. Излишек может навредить растениям, а полученная продукция будет опасна для здоровья человека. Если же удобрения вносить вовремя и правильно, можно добиться высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Почвенное питание растений

Питание — процесс поглощения и усвоения из окружающей среды необходимых для жизни веществ.

Процесс почвенного питания

Процессы поступления в организм растения растворов минеральных веществ из почвы и усвоения их клетками называют почвенным питанием. У большинства наземных растений оно происходит с помощью корня.

В зоне всасывания корневые волоски поглощают воду и растворенные в ной минеральные вещества из почвы. Они тесно соприкасаются с комочками почвы и почвенным раствором.

Слизь, образующаяся на поверхности корневых волосков, растворяет минеральные частицы почвы, облегчая их поглощение.

Поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества поступают в проводящую зону корня. Здесь по сосудам проводящей ткани они под давлением поступают в стебель. Это давление называют корневым.

Наличие корневого давления доказывает «плач» растений — выделение сока из поврежденного или перерезанного стебля. Особенно интенсивно сокодвижение происходит весной. У многих комнатных растений рано утром можно наблюдать выделение капелек воды но краям листа.

Это явление тоже свидетельствует о корневом давлении.

Зависимость почвенного питания от внешней среды

Работа корней зависит от температуры почвы. При низких температурах всасывание воды корнями ослабевает и даже приостанавливается, корневое давление надает. Па почвенное питание растений оказывает влияние состав почвы, наличие в ней минеральных веществ. Установлено, что соединения азота, фосфора, необходимы растениям в больших количествах.

Так, растения пшеницы на площади 1 га поглощают более 40 кг азота, 20 кг фосфора, 25 кг калия. Недостаток азота задерживает рост растения. При нехватке фосфора задерживается цветение и плодоношение. Такие элементы, как железо, медь, цинк и др., требуются растению в очень малых количествах.

Однако недостаток любого элемента в питании растений отрицательно сказывается на его развитии. В естественных природных условиях поглощенные из почвы минеральные вещества частично возвращаются с упавшими листьями. На полях, занятых сельскохозяйственными растениями, почва истощается, так как питательные вещества забирают с урожаем.

Поэтому на поля весной и осенью вносят удобрения, обеспечивающие питание растений.

Особые способы питания растений

Некоторые растения приспособились восполнять недостаток элементов питания своеобразным способом — получать питательные вещества от других живых организмов.

В природе встречаются растения-паразиты. Их корневая система предназначена не для почвенного питания, а для извлечения соков других растений.

В средней полосе России распространены повилика (паразитирует на смородине, тыкве, крапиве) и заразиха (паразитирует на подсолнечнике).

Стебли повилики образуют присоски, с помощью которых она внедряется в тело растения-хозяина и питается за его счет. Корни заразихи срастаются с корнями хозяина так, что их невозможно отделить друг от друга.

Конспект урока по теме «Минеральное питание растений»

Питание — процесс получения организмом энергии и веществ через пищу. Энергия не создается и не уничтожается. Она существует в разных формах — световой, химической, тепловой, электрической, механической и т. д.

Формы энергии могут переходить друг в друга. Например, когда включается вентилятор, то электрическая энергия превращается в механическую, а у электрообогревателя — в тепловую.

Энергию можно определить, как способность совершать работу.

Живые организмы в этом случае можно сравнить с машинами, которые не могут работать (оставаться живыми) без постоянного притока энергии.

Примеры различного рода работы в организме: образование органических веществ, транспорт веществ, механическое сокращение мышц, деление клеток. Кроме энергии, во время питания организм получает вещества, необходимые для его роста и развития.

Формирование знаний, умений, навыков:

Вначале запишем тему урока: Минеральное питание растений. А теперь сформулируем понятие питание растений

Питаниерастений— процесс поглощения и усвоенияиз окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни.

Почвенное питание изучает целая наука – агрохимия. А специалистов этой науки называют агрохимиками, или врачевателями полей. Я предлагаю вам пройти обучение основам агрохимии. А также пройти стажировку.

Для начала ответим на некоторые вопросы:

Роль корня в почвенном питании растений.

— удерживает растение в почве и поглощает воду с минеральными веществами

— наличие корневых волосков

— это выросты наружных клеток зоны всасывания, длиной до 2 мм, они плотно прилегают к частицам почвы и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Они выделяют слизь для растворения минеральных веществ и их дальнейшего всасывания. Они работают как насосы, живут несколько дней, после чего отмирают.

Новые волоски появляются на молодых клетках на границе зоны роста и всасывания, и поэтому зона всасывания перемещается в почве.

— зона всасывания использует для питания новые участки почвы

— растение не сможет добывать из почвы минеральные вещества и воду

— пересаживать растения с комочком почвы

— по зоне проведения по сосудам древесины (ксилемы) вода с минеральными веществами поступит в надземную часть растения

Сосуды древесины обратите внимание имеют форму спиралей и поэтому вода с растворёнными в ней минеральными веществами поднимается вверх, как бы преодолевая виток за витком.

Но для того, чтобы поднять воду даже на небольшую высоту, нужна сила. И эта сила называется корневым давлением.

Корневое давление – это сила, вызывающая одностороннее движение водных растворов минеральных веществ от корней к побегам.

Поглощению воды корнем способствует и испарение воды листьями — транспирация, т. к. потеря воды в клетках должна быть возмещена, поэтому непрерывно идет ток воды. Количество воды, теряемое растением за счёт транспирации очень велико. Травянистые растения, например хлопчатник или подсолнечник, за сутки теряет таким путём 1-2 литра воды, а старый дуб – более 600литров.

Корневое (почвенное) питание – это процесс получения растением при помощи корней водных растворов минеральных веществ.

Воду и минеральные соли.

Правильно, корень поглощает воду. Вода имеет для растения большое значение, ведь тело растения на 50-98 процентов состоит из воды. Вместе с водой в растения попадают растворимые минеральные соли, включающие такие химические элементы как фосфор, азот, калий и т. д. Они необходимы растению для построения более сложных веществ.

2. Комплексные 1.Простые:

Сейчас поработаем немного в паре с соседом и изучим информацию о некоторых из основных элементов. (Каждая парта попорядку выбирает себе элемент и изучает его значение, а так же что может быть при его недостатке или избытке) А теперь расскажем о самых важных элементах, которые содержатся в большем количестве. Это азот, фосфор, калий.

Роль удобрений в росте и развитии растений.

Часто агрохимикам приходится сталкиваться с большой проблемой. В естественном растительном покрове поглощённые минеральные вещества возвращаются обратно в почву с опавшими листьями, ветками и т.д.

На полях же минеральные вещества вместе с урожаем выносятся из почвы. Так вынос из почвы с 1 т урожая пшеницы составляет 10 кг кальция. Сколько килограмм кальция выносится со свеклой? С капустой? Почвы беднеют. Урожаи падают.

Как решить эту проблему?

Выход из этой ситуации — Вносить удобрения в почву. Но какие?

Давайте познакомимся с классификацией удобрений.

Существует две группы удобрений Органические и минеральные.

К органическим удобрениям относят навоз, зола, перегной и т.д.

Первичное закрепление знаний. Итак, вы изучили теоретические основы агрохимии. А теперь я предлагаю вам пройти стажировку и применить полученные знания на практике. Каждой группе необходимо исследовать растение.

Домашнее задание. Дальнейшую стажировку вы продолжите дома. (слайд 21)

Обязательный уровень — прочитать в учебнике стр. 29-31, 38, 62 и выучить опорный конспект.

Дополнительный уровень – решить биологические задачи. Для решения задачи используйте таблицы, а также помощь родителей.

Механизмы поступления веществ в растения

Минеральное питание растений, методы его изучения.

Минеральное питание растений — это совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения растениями химических элементов, получаемых из почвы в форме ионов минеральных солей.

При исследовании золы растений в ней было обнаружено множество химических элементов, Это свидетельствует о том, что данные элементы необходимы растениям и накапливаются в них. Среди них – углерод (около 45 % сухой массы тканей), кислород (45%), водород (6%) и азот (1,5 %). Их называют органогенами.

Несколько процентов приходится на зольные элементы, которые остаются в золе после сжигания растения. Содержание минеральных элементов обычно выражают в процентах от массы сухого вещества.

Все минеральные элементы, в зависимости от их количественного со- держания в растении, принято делить на макроэлементы, содержание кото- рых – более 0,01 % от сухой массы (к ним относятся азот, фосфор, сера, ка- лий, кальций, магний), и микроэлементы, содержание которых – менее 0,01 % (железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден, кобальт, хлор)..

Особенность минерального обмена растений — накопление элементов в тканях в концентрациях значительно более высоких, чем во внешней среде. Для калия и фосфора характерно наибольшее концентрирование. Вместе с тем растение может накапливать и ненужные ему вещества. Например, концентрация кадмия в тканях культурных растений в 2—16 раз выше, чем в почве.

Другая характерная черта минерального питания — специфичность в потребности, накоплении и распределении по органам отдельных элементов у разных растений. Это касается и токсических элементов: репа (Brassica rара) накапливает кадмий в 4 раза больше, чем морковь (Daucus sativus), но в корнеплоде (съедобной части) репы его концентрация вдвое ниже, чем в корнеплоде моркови.

Специфичность в накоплении элементов, в том числе токсичных для человека и животных (тяжелых металлов, нитрата и др.), учитывается при оценке качества сельскохозяйственной продукции. В то же время способность растений извлекать и накапливать ионы-загрязнители может бытьполезна.

В настоящее время некоторые виды растений используются в такой технологии очистки окружающей среды, как фиторемедиация.

Значение общих элементов минерального питания.

Каждый химический элемент играет в жизни растения особую роль. Минеральные соединения азота и зольных элементов поглощаются наземными высшими растениями почти исключительно корнями.

Соли, как и вода, поглощаются живыми клетками первичной коры корня и корневыми волосками, затем корневым давлением выталкиваются с водой в сосуды, разносятся транспирационным током по другим частям растения и снова принимаются живыми клетками стебля и листа.

Значение элементов минерального питания

Механизмы поступления веществ в растения.

Механизм поступления питательных веществ сложный процесс. В основном он осуществляется в результате обмена между ионами почвенного раствора и теми ионами, которые находятся в поверхностных слоях растительных корневых клеток.

Такая контактная обменная реакция между почвенным раствором и корневыми клетками обеспечивает растениям возможность извлекать питательные вещества из почвенного раствора слабой концентрации и сосредоточить их внутри организма в больших размерах.

Вклад каждого из этих механизмов зависит от интенсивности поглощения веществ корнем и от обеспеченности элементом почвы.

Поглощение элементов питания свободным пространством корня может осуществляться не только обменно на Н и НСО3- но и на ионы органических и минеральных соединений выделяемых корнем.

Ионы элементов питания, адсорбированные в апопласте удерживаются силами электростатического притяжения и могут вытесняться другими ионами в окружающий раствор.

Таким образом, поглощение питательных веществ свободным пространством – это предварительный этап поступления их в клетку.

Преодоление мембранного барьера. Транспорт иона по тканям растения.

Основной компонент мембран – белки и фосфолипиды. Мембрана построена из 3-х слоев. Внутренний образован 2мя слоями фосфолипидов которые смыкаются гидрофобными концами благодаря силам Ван-дер-Ваальса и находятся в полужидком состоянии. Способы проникновения ионов через биол мембраны. 1.

Простая диффузия через липидную фазу, если в-во растворимо в липидах. 2. Облегченная диффузия гидрофильных в-в с помощью липофильных переносчиков. 3. Простая диффузия через гидрофильные поры (например, через ионные каналы). 4. Перенос в-в с уч-ем акт переносчиков (насосов). 5.

Перенос в-в путем экзоцитоза (везикулярная секреция) и эндоцитоза (за счет инвагинации мембран)..

Существует 2 механизма перемещения веществ через плазмолемму:

При пассивном энергия клетки не расходуется, вещества перемещаются по градиенту концентрации (диффузия и осмос) или электрического потенциала (электрофорез). Т.к. элементы питания поступают в клетку в виде ионов, направление их движения определяется совместным действием указанных выше градиентов, составляющих электрохимический градиент.

Проникновение ионов в клетку при пассивном транспорте происходит через гидрофильные поры.

Активный транспорт – это перемещение питательных веществ против электрохимического градиента требующее больших затрат метаболической энергии, т.е. активный транспорт работает в том случае когда электрохимический градиент не работает на клетку.

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Корневое питание растений (стр. 1 из 3)

1. Корневое питание растений. Избирательное поглощение элементов питания растениями.

Питание растений — процесс поглощения и усвоения из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни. Одни питательные элементы растения поглощают из воздуха в форме углекислого газа и молекулярного кислорода, другие — из почвы в форме воды и ионов минеральных солей. Соответственно различают воздушное (фотосинтез) и почвенное (корневое) питание.

Усложнение растений, увеличение их размеров сопровождалось появлением различных органов и тканей, выполняющих функцию поглощения и передвижения веществ. Большинство растений поглощает воду и минеральные вещества из почвы корнями. Корень называют нижним концевым двигателем веществ у растений

Почвенное питание у папоротников и семенных растений осуществляется с помощью корня. Строение корня приспособлено к поглощению воды и элементов питания из почвы. В этом процессе участвует зона поглощения (всасывания), которая имеет корневые волоски.

При рассматривании корневого волоска под микроскопом видно, что он представляет собой молодую клетку, которая покрыта оболочкой, имеет ядро, цитоплазму и органоиды. На 1 мм2 поверхности корня может располагаться от 200 до 400 корневых волосков. За счет этого всасывающая поверхность корня увеличивается примерно в 18 раз.

Корневые волоски недолговечны, живут в среднем 10 — 12 суток, но ежедневно по мере роста корня на молодом его участке образуются новые корневые волоски.

Клетка корневого волоска поглощает воду благодаря тому, что содержащиеся в ней неорганические и органические вещества создают высокую концентрацию раствора, превышающую концентрацию почвенного раствора, окружающего корневой волосок.

Вода (по законам осмоса) передвигается из менее концентрированного почвенного раствора в более концентрированный раствор, который находится в корневом волоске.

В засуху концентрация почвенного раствора возрастает, и поглощение воды корневыми волосками затрудняется.

Большое значение в поглощении элементов питания играют корневые выделения, которые растворяют труднодоступные минеральные вещества. Растворяющим действием обладает выделяемая корнями углекислота. Некоторые растения выделяют органические кислоты (яблочную, щавелевую и др.), которые обладают большой растворяющей способностью.

За зоной всасывания расположена проводящая зона корня. В нее из зоны всасывания поступают поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества. По проводящей ткани они передвигаются вверх по растению.

Всасывание воды корнем и ее передвижение можно обнаружить по «плачу» растений и гуттации. «Плачем» растений называют выделение сока (пасоки) из перерезанного стебля. Особенно интенсивно выделяется пасока весной.

Гуттация — это выделение капелек воды неповрежденным растением по краям листа у окончания листовых жилок. Гуттацию можно увидеть рано утром у многих растений, например, у садовой земляники, манжетки, розы и др. «Плач» и гуттация свидетельствуют о том, что вода поступает из корня в стебель под давлением.

Это корневое давление. Вместе с водой в растение из почвы поступают растворенные в ней минеральные соли.

В период интенсивного роста здоровые, с хорошо развитыми корнями растения нуждаются в усиленном питании для формирования зеленых побегов, цветков и плодов.

Поглощение элементов питания корнями является сложным физиологическим процессом, связанным с обменом веществ.

Для поглощения питательных веществ и нормальной жизнедеятельности корней необходимы доступ воздуха к корням, благоприятная температура окружающей среды, оптимальные кислотность (рН) раствора, состав и концентрация солей в почве.

Гидропонный способ выращивания растений, или гидропоника (от греч. hidros — «влажный» и ропео — «работать», «трудиться»), позволил установить, что все минеральные вещества растения получают из их водных растворов.

Разные растения нуждаются в разных количествах минеральных веществ. Так, растения пшеницы на площади 1 га поглощают более 40 кг азота, 20 кг фосфора, 25 кг калия, при урожае в 30 ц/га рожь вынесет из почвы 75 кг азота, 45 кг фосфора и 90 кг калия.

А картофель использует питательных веществ больше, чем зерновые, многолетние и однолетние травы.

Поиск путей наиболее полного и рационального использования растениями элементов минерального питания удобрений и почвы во все времена оставался одной из главных задач науки и практики. Столь пристальное внимание к данной проблеме обусловлено тем, что уровень и качество минерального питания растений во многом определяют их урожай и его качество.

Потребление растениями элементов питания в онтогенезе определяется многими факторами. Наиболее значимыми из них являются неравномерность роста и развития, обусловленная генетическими особенностями культур и сортов, почвенно-климатические условия произрастания.

Из последних наиболее важным для потребления элементов питания является уровень обеспеченности растений влагой и теплом. С целью повышения доступности элементов питания разработаны разнообразные приемы обработки почвы, накопления и сохранения влаги в почве.

Важное место в решении этого вопроса отводится дробному применению минеральных удобрений, приуроченности их внесения к периоду наибольшей потребности растений в элементах питания, особенно азота

Установлено также, что одни минеральные вещества требуются растениям в относительно больших количествах (соли калия, азота, кальция, фосфора, магния и прочие макроэлементы), другие вещества и элементы требуются в ничтожных количествах (микроэлементы цинк, молибден, медь, железо, бор и др.).

Концентрация питательных веществ может колебаться в довольно широких пределах. Организм растения, извлекая эти вещества из внешней среды, создает в тканях их необходимую концентрацию.

Если этих веществ в воде и грунте достаточно, растение развивается правильно, быстро растет, цветет и плодоносит. При недостатке одного или нескольких необходимых веществ отмечается отставание в росте, изменение формы растения, прекращается размножение.

Иногда наблюдается избыток тех или иных химических элементов, что также может вызвать нарушение развития растений.

Если удобрения вносят в количествах, превышающих потребности растений, то урожайность не увеличивается, а качество продукции может даже ухудшиться. Так, избыточное азотное питание капусты приводит к недостатку в ней сахаров, капуста плохо хранится.

При избытке в почве солей азота в клубнях картофеля снижается содержание крахмала, у многих растений в клетках накаливаются нитраты.

Употребление в пищу овощей, картофеля и других продуктов, содержащих избыток нитратов, оказывает вредное влияние на здоровье человека.

2. Важнейшие периоды в питании растений. Значение послойного внесения удобрений

В разные фазы роста и развития потребность растений в элементах питания неодинакова. Во время роста растения в большей степени нуждаются в повышенном содержании азота, а декоративно-лиственным этот элемент в большом количестве необходим на протяжении всей жизни. В фазах цветения и плодоношения растения потребляют больше фосфора и калия

Сельскохозяйственные растения различаются общей величиной потребления элементов питания для формирования урожая, темпами их поглощения на протяжении неодинакового по длительности периода вегетации, а также по соотношению усвоения основных элементов—азота, фосфора и калия.

Для культур, более требовательных к элементам питания (сахарная свекла, кукуруза, картофель и др.), при прочих равных условиях необходимы более высокие дозы удобрений.

Разные сорта одной и той же культуры могут сильно различаться по требовательности к питательному режиму и отзывчивости на внесение удобрений.

Скороспелые сорта характеризуются более коротким периодом поглощения питательных веществ и более требовательны к условиям питания по сравнению с позднеспелыми.

При разработке системы удобрения, определении доз, сроков и способов применения удобрений должны быть учтены различия в чувствительности отдельных культур (особенно в молодом возрасте) к концентрации питательных веществ в почвенном растворе, в усваивающей способности корневой системы и характере ее развития (мощности, глубине проникновения и т.д.), в требовательности к реакции среды.

Гетерогенное распределение удобрений в почве оказывает большое влияние на трансформацию элементов питания, рост и развитие растений, функциональную активность корневой системы.

Все это, естественно, должно находить отражение и в степени использования элементов питания удобрений и почвы растениями.

Свидетельством тому являются многочисленные исследования, проведенные на различных культурах в самых разнообразных почвенно-климатических условиях.

Наблюдения показали, что ленточное внесение нитроаммофоса на выщелоченном черноземе наряду с положительным влиянием на ростовую функцию растений пшеницы в начале онтогенеза также повышало содержание в надземной части общего азота и фосфора. Большее содержание этих элементов в листьях по сравнению с разбросным внесением сохранялось до фазы колошения.

К фазе цветения растения яровой пшеницы накапливают основное количество элементов питания. В дальнейшем с началом формирования и налива зерна происходит снижение относительного их содержания в вегетативных органах. Из данных следует, что на фоне локального размещения удобрения процесс реутилизации идет более интенсивно, чем при разбросном способе.

К фазе кущения растения яровой пшеницы при разбросном и локальном внесении, как правило, заметно различаются и по абсолютному количеству накопленных элементов питания. Ко времени наступления фазы кущения при ленточном размещении удобрения растения накапливали в надземной части на 20 % больше азота и на 41 % фосфора, чем при разбросном способе.

При внесении половинной нормы нитроаммофоса растения накапливали почти такое же количество элементов питания, что и при полной дозе вразброс. Сравнимые результаты по данным вариантам были получены и в фазу восковой спелости зерна.

Однако наличие очага высокого содержания элементов питания в почве на самых ранних этапах онтогенеза растений может тормозить их потребление растениями.

Биология в лицее

Пища нужна всем организмам, так как она – источник энергии.

Без притока энергии не могут осуществляться жизненно важные процессы в клетках, тканях и в организме в целом. Поэтому питание – необходимое условие для существования организма. Растительный организм с помощью корней и листьев добывает пищу в почвенной и наземной среде.

С помощью корней растение извлекает из почвы необходимые ему вещества – так осуществляется почвенное питание. В этом процессе особо важную роль играют корневые волоски в зоне всасывания. Вот почему почвенное питание еще называют корневым питанием. Корневое питание обеспечивает поступление в растение воды и минеральных солей.

Поглощение воды и минеральных веществ корнем (Интерактивный рисунок)

С помощью корневых волосков растение получает из почвы соли калия, кальция, фосфора, магния, соединения азота, серы и другие химические элементы. Минеральные вещества корневая система поглощает из почвы в виде растворов вместе с водой. Корневые волоски принимают непосредственное участие в их поглощении.

При этом они работают как маленькие насосы. Вещества, поступившие в корневой волосок, перемещаются в другие клетки всасывающей зоны корня и затем поступают в клетки проводящей ткани – трахеиды и сосуды древесины. По ним они транспортируются в зону проведения корня и далее через стебель ко всем частям растения.

Механизм функционирования проводящих сосудов корня (Анимация)

Почвенное питание – это минеральное питание растений.

Во всасывающей зоне корня идет не только поглощение воды и солей. В этой части корня с участием поглощенных растворов минеральных солей и органических веществ, поступивших от листьев, активно идут сложные химические процессы обмена веществ и образования различных новых соединений.

Здесь синтезируются сложные химические вещества, из которых строятся потом белки, витамины, ростовые вещества и др. Они необходимы для нормального роста и развития растения.

Таким образом, корень не только всасывает из почвы воду с минеральными солями, но и участвует в образовании многих новых органических веществ.

Процессы поглощения и преобразования растворенных минеральных веществ интенсивнее идут в дневные часы. Особенно активно эти процессы происходят в период цветения растений.

В естественном растительном покрове поглощенные растениями минеральные вещества частично возвращаются в почву с опавшими листьями, ветками, хвоей, цветками, отмершими корневыми волосками.

Но после уборки урожая сельскохозяйственных растений поглощенные корнем минеральные вещества не возвращаются в почву.

Так, вынос только кальция из почвы с 1 т урожая пшеницы составляет 10 кг, свеклы – 40 кг, а капусты – 60 кг.

Чтобы предотвратить истощение почвы и собирать большие урожаи, на поля вносят удобрения. Их разделяют на органические и минеральные.

Органические удобрения – это навоз, торф, компост и перегной (разлагающиеся остатки растений).

Минеральные удобрения – это азотные соединения (селитра, мочевина), фосфорные (суперфосфат, костная мука), калийные (зола, хлористый калий, сульфат калия).

Названные удобрения привносят в почву элементы минерального питания, которые требуются растениям в большом количестве. Вот почему их называют макроэлементные удобрения или макроудобрения (от греч. макрос – «большой»).

К минеральным удобрениям относятся и микроэлементы, которые потребляются растением в чрезвычайно малом количестве. Однако микроэлементы (медь, бор, молибден, марганец) не менее важны для жизнедеятельности растений. Они участвуют в обменных процессах организма, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.

Микроэлементы – группа незаменимых минеральных веществ, обеспечивающих жизнедеятельность растительных организмов.

Удобрения вносят в почву в разное время: до посева, одновременно с ним или после посева в виде подкормки. При внесении удобрений следует соблюдать нормы, так как их избыток снижает урожайность. Удобрения восстанавливают плодородие почвы и улучшают минеральное питание растений.

Корень – это специализированный орган минерального питания растений. Растение поглощает много минеральных веществ. В почву для сохранения плодородия и нормального роста и развития растений вносят органические и минеральные удобрения.

Источник