Что получают растения от почвы: Доклад что растения получают из почвы 3 класс

Что получают растения из почвы

Оглавление

  • Как питаются
  • Через корни поступают

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.


На данный момент на планете обитает почти 390 900 видов растений. Узнайте, что получают растения из почвы.

Как питаются


Высшие растения питаются посредством фотосинтеза и через почву.


В первом случае происходит «производство» органических веществ из минералов и воды под воздействиемсолнца.


Через почву осуществляется корневое питание. Корень высасывает из грунта воду с растворенными минеральными веществами. Их количество и соотношение зависят от особенностей окружающей среды, времени суток, вида растения и пр.

Через корни поступают

  • Калий, помогающий преодолевать внешние воздействия.

  • Азот, требующийся дляправильного развития плодов. При его переизбытке происходит активный рост зеленых составляющих, но плохо развиваются плоды, а при недостатке ? замедляется рост.

  • Железо, необходимое для синтеза хлорофилла. При его нехватке листья меняют цвет и опадают раньше времени.

  • Кальций, поддерживающий нормальный метаболизм.

  • Фосфор, отвечающий за защиту организма, укрепление сопротивляемости к болезням и вредителям. Это вещество способствует развитию и созреванию плодов.

  • Магний, требующийся для выработки энергии.

    Отказ от ответсвенности

    Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
    Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

    Ученые предупредили о грядущем снижении глобальной продуктивности растений — Газета.Ru

    Ученые предупредили о грядущем снижении глобальной продуктивности растений — Газета.Ru | Новости

    close

    100%

    Ученые из Института растениеводства Монпелье во Франции выяснили, что углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза, в избыточных количествах затрудняет получение ими минералов из почвы, что в конечном счете приводит к снижению их продуктивности. Работа опубликована в Trends in Plant Science.

    В течение многих лет ученые рассматривали усиленный фотосинтез как одну из возможных положительных сторон повышения уровня углекислого газа в атмосфере (CO2): поскольку растения используют углекислый газ для фотосинтеза, ожидалось, что более высокие уровни CO2 приведут к более продуктивным растениям.

    Растения используют фотосинтез для производства сахаров из CO2, из которых они получают энергию для роста и развития. Однако фотосинтез не обеспечивает растения ключевыми минералами — большинство растений получают азот, фосфор и железо из почвы. Азот особенно важен, поскольку он является ключевым строительным блоком для аминокислот, которые растения используют для производства белков.

    Ученые провели обзор публикаций и выяснили, что при уровнях CO2, ожидаемых в конце XXI века, большинство растений будут получать меньше азота, что приведет к снижению содержания белка в растительных продуктах. Дефицит азота означает не только то, что растению будет трудно строить свои ткани, но и то, что оно будет давать меньше питательных веществ людям. Также в растениях упадет содержание железа, дефицит которого уже затрагивает около двух миллиардов человек во всем мире. Это окажет сильное влияние на качество продуктов питания и глобальную продовольственную безопасность.

    Кроме того, снижение продуктивности растений может привести к тому, что они будут поглощать меньше CO2 из атмосферы. Это может усугубить проблему глобального изменения климата.

    Команда авторов приступила к изучению механизмов, которые связаны с негативными эффектами высокого уровня CO2. В частности — генетических вариантов, которые можно было бы использовать для повышения питательной ценности растений в будущей атмосфере CO2.

    Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
    Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

    Новости

    Дзен

    Telegram

    Мария Дегтерева

    ​​Битвы при оливье

    О том, почему важно правильно приготовить главный новогодний салат

    Иван Глушков

    Вокруг света за выходные

    О главных праздничных блюдах разных стран

    Георгий Бовт

    Мир без людей

    О том, что будет, когда всем начнет править искусственный разум

    Алена Солнцева

    «Я даю тебе лям в рублях, а ты мне кино снимаешь»

    О новом образе 90-х, Константинопольском, Византийском и о том, чем это кончилось

    Дмитрий Воденников

    Жестокий Андерсен

    О том, какие сказки надо рассказывать под Новый год

    Найдена ошибка?

    Закрыть

    Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.

    Продолжить чтение

    Кто кормит растения? Микробы! · Frontiers for Young Minds

    Abstract

    Растения получают пищу из почвы, в которой они растут. Но эта пища доступна только благодаря большому разнообразию микробов, особенно бактерий и грибков, которые могут химически и механически преобразовывать материалы в почве. в питательные вещества. Эти почвенные микробы привлекли большое внимание ученых всего мира, потому что эти организмы могут улучшить способы выращивания пищи и сделать сельское хозяйство более устойчивым. В этой статье мы исследуем некоторые из основных механизмов, используемых этими микробами для питания растений.

    Введение

    Под поверхностью Земли обитает огромное разнообразие микробов , включая множество видов бактерий и грибков. Эти организмы различаются по форме и размеру, и большинство из них даже не такие толстые, как волос. Мы не можем видеть почвенных микробов глазами, но они играют фундаментальную роль в нашей жизни: они питают растения, которые мы выращиваем для еды. Другими словами, почвенные микробы необходимы нам для жизни на этой планете. Почвенные микробы разработали множество различных способов помочь растениям расти, например, разрушать камни, перерабатывать мертвые вещества и устанавливать отношения сотрудничества с растениями. Давайте посмотрим, как эти крошечные организмы выполняют все эти задачи.

    Маленький вкус камней

    Растения не могут жить непосредственно на камнях, потому что питательные вещества в камнях недоступны для них. Питательные вещества, в которых нуждаются растения, находятся в почве и включают такие элементы, как железо и калий, или небольшие молекулы, такие как фосфаты или нитраты. Эти питательные вещества являются строительными блоками, необходимыми для роста растений, точно так же, как пища, которую мы едим, используется для питания нашего тела.

    В начале своей эволюции растения существовали только как водоросли, живущие в океанах. По крайней мере, 420 миллионов лет назад они начали расселяться на суше [1]. В то время земля только что образовалась в результате вулканической активности, а это означало, что она была в основном каменистой, и не было почвы, которая могла бы помочь растениям расти. К счастью, микробы уже существовали на земле, и эти микробы могли получать питательные вещества из горных пород с помощью процесса, называемого 9.0009 выветривание горных пород . Микробы сделали питательные вещества, ранее заключенные в камнях, доступными для новых наземных растений, позволив этим растениям процветать на суше и помогая формировать почвы для будущих поколений растений!

    Как микробы вызывают выветривание горных пород? Они производят специальные белки и кислоты, которые могут воздействовать на первые слои горных пород посредством химических реакций. Эти реакции вызывают высвобождение крошечных компонентов горных пород, которые затем могут быть поглощены микробами и растениями (рис. 1). Например, бактерия Bacillus subtilis может выделять марганец из горных пород в форме, которую легко усваивают растения [2]. Другим примером является грибок Talaromyces flavus . Этот организм использует кислоту для изменения горных пород и извлечения магния и железа. Грибы имеют длинные трубчатые структуры, называемые гифами , которые они используют для роста и поглощения питательных веществ. Talaromyces flavus использует давление кончиков своих гиф, чтобы разбивать камни и добираться до интересных минералов [3]. Этот грибок прорастает в мелкие трещинки и затем толкает их на расширение. И грибы, и бактерии также производят небольшие молекулы, которые могут связывать железо и способствовать выветриванию горных пород. Многие типы микробов могут изменять горные породы, и эти виды-первопроходцы сыграли важную роль в формировании почв и, в конечном итоге, в создании сложных наземных экосистем.

    • Рисунок 1. Бактерии и грибы помогают питать растения, разрушая камни, чтобы сделать питательные вещества, содержащиеся в камнях, доступными для близлежащих корней растений.
    • Этот процесс называется выветриванием горных пород. Микробы, осуществляющие выветривание горных пород, обогащают почву питательными веществами и способствуют лучшему росту сельскохозяйственных культур.

    Микробные падальщики: хранители почв

    В восемнадцатом веке французский химик Антуан Лавуазье сформулировал закон сохранения массы следующим образом: «Ничего не теряется, ничего не создается, все трансформируется». Этот принцип также применим к живым организмам и иллюстрируется микробами, называемыми сапробионтов (от греческих слов sapros : гниющий и biôn : живой). Сапробионты могут перерабатывать элементы, разлагая мертвые вещества, такие как растительные остатки, а затем поглощая полученные питательные вещества [4]. Этот процесс позволяет сапробионтам получать питательные вещества, такие как сахара, которые они не могли бы найти иначе. Заводы представляют собой эффективные сахарные заводы, работающие на солнечной энергии. Они объединяют молекулы углекислого газа, используя свет в качестве источника энергии, в процессе, называемом фотосинтез . Когда растения умирают, произведенные ими сахара могут снова использоваться другими организмами. Со временем на земле скапливается все больше мертвого растительного материала, который перерабатывается сапробионтами в почву.

    Сапробионты включают поразительное разнообразие видов грибов и бактерий и могут обитать в самых разных местах. В сельскохозяйственных почвах сапробионты необходимы для преобразования компоста в формы питательных веществ, которые могут использоваться сельскохозяйственными культурами (рис. 2). Без микробных сапробионтов компост не был бы хорошим подкормом для растений, потому что растения не могут напрямую собирать питательные вещества из мертвого вещества. В отсутствие сапробионтов сельскохозяйственные культуры также не росли бы, и производилось бы меньше еды.

    • Рисунок 2. Сапробионты – это почвенные бактерии и грибы, которые помогают питать растения, разлагая мертвый материал в почве, такой как компост.
    • Эти микробы делают питательные вещества мертвого вещества доступными для поглощения растениями через их корни.

    Когда происходят экстремальные погодные явления, такие как засухи, вызванные изменением климата, могут пострадать почвенные сапробионты, которые могут быть не столь эффективны при переработке мертвого вещества. Но если популяция сапробионтов достаточно разнообразна, некоторые виды не будут так затронуты экстремальными погодными условиями, как другие, и продолжат разлагать мертвое вещество. Таким образом, для почв важно поддерживать разнообразную популяцию сапробионтов, чтобы материя всегда могла быть разложена, чтобы питать другие организмы и поддерживать поток питательных веществ через экосистемы, поддерживая урожай, который нам нужен для жизни.

    Скрытые корневые браки

    Области почвы рядом с корнями растений являются очагами микробного разнообразия. Некоторые виды бактерий и грибов находят убежище внутри корней и получают доступ к сахарам в результате фотосинтеза в обмен на обеспечение растения питательными веществами и другими услугами. Это называется симбиозом : отношения, при которых оба организма извлекают выгоду, прежде всего за счет обмена питательными веществами (рис. 3).

    • Рисунок 3. И бактерии, и грибы могут вступать в симбиотические отношения с корнями растений, которые питают растения и приносят пользу микробам.
    • Растения, называемые бобовыми, образуют на своих корнях клубеньки, в которых могут жить определенные бактерии и обеспечивать растения формой азота, используемой растениями. Микоризы — это структуры, образующиеся при взаимодействии корней растений с гифами грибов. Гифы переносят питательные вещества из почвы к корням растений. Эти симбиозы значительно улучшают рост и здоровье растений.

    Бобовые — это группа растений, в которую входят такие культуры, как соя, арахис и горох. Бобовые могут устанавливать симбиотические отношения с бактериями рода Ризобия . Бобовые производят новый орган на поверхности корня, в котором живут бактерии, называемый узелком . Внутри клубеньков Rhizobia размножаются и защищены от стрессов окружающей среды. Бактерии также получают некоторые растительные сахара, которые они используют для выращивания и преобразования азота из воздуха в аммиак посредством химических процессов [5]. Аммиак является источником азота, который могут использовать растения. Азот важен для живых организмов, потому что он является важным компонентом многих биологических молекул, таких как ДНК и белки. Таким образом, растения получают выгоду от азота, обеспечиваемого бактериями в их корневых клубеньках. Если Виды Rhizobia присутствуют в почве и происходит образование клубеньков, фермерам не нужно вносить столько дополнительного азота в почву в виде удобрений, как обычно.

    Другой симбиоз, обычно встречающийся в экосистемах, устанавливается между корнями растений и грибами. Структуры, образующиеся в результате этого типа симбиоза, называются микориз (от греческих слов mýkēs: гриба и rhiza: корня). В этом типе симбиоза участвует более 80% наземных растений [6]. Микоризы завораживают своим разнообразием и сложностью, и о них регулярно открывают что-то новое. В основном питательные вещества из почвы транспортируются к корням растений через гифы грибов. Гифы могут исследовать больший объем почвы и могут достигать более отдаленных участков почвы, чем корни растений, что увеличивает количество питательных веществ, доступных растениям. Без микоризы растения не смогли бы собирать столько питательных веществ из почвы и не росли бы так же хорошо. В свою очередь, растения делятся своими сахарами с симбиотическими грибами. Некоторые микоризные грибы также могут выветривать камни, как описано ранее, чтобы обеспечить растения-хозяева такими питательными веществами, как фосфор. На посевных полях микоризация имеет решающее значение для увеличения количества пищи, которую можно производить без использования синтетических удобрений.

    Чему ты научился?

    Итак, теперь вы знаете, что почвенные микробы играют решающую роль в питании растений во многих отношениях. Хотя исследователи многое узнали о важных полезных взаимоотношениях между растениями и микробами, многие вопросы остаются без ответа, например: «Всегда ли бактерии и грибы являются основными питателями растений в почве?»; «Какие виды микробов лучше всего способствуют росту и здоровью растений?»; и «Как изменение климата повлияет на почвенные микробы?» Эти отношения имеют решающее значение для создания таких почв, которые могут поддерживать наше сельское хозяйство. Кроме того, микробные сообщества должны быть разнообразными, чтобы противостоять нарушениям почвы, например, вызванным изменением климата. Для ученых важно лучше понять сложность питания растений микробами, чтобы мы могли решать проблемы сельского хозяйства.

    Глоссарий

    Микробы : ↑ Крошечные живые организмы, такие как бактерии или грибки, также называемые микроорганизмами. Некоторые микробы вызывают болезни растений, а другие приносят пользу.

    Выветривание горных пород : ↑ механическое и химическое разрушение горных пород.

    Гифы : ↑ Длинные, ветвящиеся, трубчатые структуры грибов, которые используются грибами для роста и поиска питательных веществ.

    Сапробионты : ↑ Любой организм, особенно грибок или бактерия, живущий и питающийся мертвой материей.

    Фотосинтез : ↑ Процесс, при котором растения используют солнечный свет для производства сахаров из углекислого газа.

    Симбиоз : ↑ Тесная связь между двумя организмами разных видов, приносящая пользу обоим организмам.

    Узелок : ↑ Вздутие на корне бобового растения, содержащее бактерии, способные собирать азот из воздуха и отдавать его растениям.

    Mycorrhizae : ↑ Ассоциация гриба и растения, в которой гриб живет внутри или снаружи корней растения, образуя симбиотические отношения.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Каталожные номера

    [1] ↑ Pennisi, E. 2018. Наземные растения возникли раньше, чем считалось, и, возможно, оказали большее влияние на эволюцию животных. Научный журнал . doi: 10.1126/science.aat3642

    [2] ↑ Samuels, T., Bryce, C., Landenmark, H., Marie-Loudon, C., Nicholson, N., Stevens, A.H., et al. 2020. Микробное выветривание минералов и горных пород в природных средах. Биогеохим. Циклы Экол. Среда драйверов. Воздействие 251: 59–79. дои: 10.1007/978-94-009-3071-1_3

    [3] ↑ Хэнд, Э. 2016. Железоядный гриб разрушает камни кислотой и ячеистыми ножами. Научный журнал . doi: 10.1126/science.aaf4184

    [4] ↑ Джейкоби, Р., Пейкерт, М., Суккурро, А., Копривова, А., и Коприва, С. 2017. Роль почвенных микроорганизмов в минеральном питании растений – текущие знания и будущие направления. Фронт. Завод Наука . 8:1617. doi: 10.3389/fpls.2017.01617

    [5] ↑ Wagner, S.C. 2011. Биологическая фиксация азота. Нац. Образовательный Знать . 3:15.

    [6] ↑ Bonfante, P., Genre, A. 2010. Механизмы, лежащие в основе полезных взаимодействий растений и грибов в микоризном симбиозе. Нац. Коммуна . 1:48. doi: 10.1038/ncomms1046

    Почва, растения и энергетический цикл

    Источник деятельности: 

    Американское общество почвоведов. Адаптировано с разрешения.

    Почвы имеют решающее значение для многих аспектов нашей повседневной жизни. Они обеспечивают пищу, такую ​​​​как зерно, овощи и корм для животных. Они дают волокно для одежды, такое как хлопок, льняное полотно и пенька. И они обеспечивают материалы для укрытия, такие как дерево и кирпич. Но знаете ли вы, что почвы также являются важной частью энергетического цикла? Почвы поглощают углекислый газ (CO2) из ​​энергии, используемой растениями. Растительные материалы, такие как отходы, масла и зерна, выращенные из почвы, можно использовать для производства этанола или биодизеля для получения энергии.

    Связывание CO2 представляет собой удаление CO2 из атмосферы в растения в виде биомассы и почвы в виде органического и неорганического углерода. Секвестрация может быть максимизирована с помощью методов управления земельными ресурсами (BMP). Существуют BMP, которые увеличивают скорость секвестрации, увеличивают емкость хранения углерода и минимизируют потери углерода из-за нарушения почвы. Успешные ЛМУ включают восстановление пастбищ, восстановление водно-болотных угодий и консервационную обработку почвы.

    Защитная обработка почвы позволяет пахотным землям стать чистым поглотителем углерода (скорость накопления углерода выше, чем скорость его высвобождения) с улучшенным использованием воды и питательных веществ. Обработка почвы расщепляет органический углерод почвы (SOC), подвергая его воздействию кислорода и высвобождая накопленный SOC обратно в атмосферу в виде CO2.

    Многолетние растения, культуры с высоким содержанием остатков и бобовые секвестрируют углерод. Многолетние травы и многолетние кормовые бобовые можно собирать несколько раз и повторно выращивать без повторной посадки. Корневая система действует как большой поглотитель углерода. Однолетние культуры с высоким содержанием остатков, такие как кукуруза и пшеница, также поглощают углерод, как и пастбища.

    Растительные материалы также можно использовать для производства биотоплива. Земля, необходимая для подачи топлива, зависит от почвы и состава топлива.

    Различия в почвах можно наблюдать, регистрируя количество произведенной растительной биомассы.