Глава 2. Химический состав и Питание растений. Химический состав растений
Химический состав растений
Чтобы определить элементарный химический состав растений необходимо их сжечь. При сжигании углерод, водород, кислород и азот улетучиваются, остается зола.
Химический состав растенийОпределение химического состава растений
Количество золы неодинаково в разных органах, а при разных условиях выращивания оно различно даже в одних и тех же органах. Больше всего золы содержится в листьях, состоящих преимущественно из живых клеток, (подробнее: Процесс фотосинтеза в листьях растений) и меньше всего в древесине, где почти нет живых клеток. Приведенные ниже данные подтверждают это.
Органы растений | Зола (% к сухому весу) |
Листья капусты | 7—30 |
Листья картофеля | 5—13 |
Листья свеклы | 11—20 |
Листья репы | 8— 15 |
Листья моркови | 8—18 |
Корни и стебли травянистых растений | 4—5 |
Семена | 3 |
Древесина | 1 |
Кора | 7 |
Содержание золы в растениях изменяется и в зависимости от почвенно-климатических условий. Чем суше климат и чем больше солей в почве, тем выше содержание золы в растениях, однако прямой пропорциональности при этом не наблюдается.
Химический состав золы и соотношение в ней минеральных элементов неодинаковы у разных растений. В составе золы наиболее часто встречаются P, S, K, Ca, Mg, Fе, Na, Cl, Si, Al. Содержание одного и того же элемента в органах растения непостоянно и зависит от условий выращивания.
Анализ золы, однако, не дает ответа на вопрос, все ли элементы, обнаруженные в золе, необходимы для нормального роста растений. Чтобы установить, какие элементы нужны растению, его выращивают без почвы, на водных растворах тех или иных солей.
Метод водных культур
Впервые метод водных культур, при изучении потребности растений в элементах минерального питания, применил немецкий агрохимик Вильгельм Кноп в середине XIX столетия. Зольные элементы в форме солей он вносил в воду в тех соотношениях, которые были обнаружены в золе данного растения, с добавлением азотных солей.
Кноп выяснил, что растения могут прекрасно развиваться на растворах минеральных солей. Исключая из питательной смеси тот или другой элемент минерального питания и наблюдая при этом за ростом растений, Кноп установил, какие элементы, входящие в состав золы растения, являются необходимыми.
Оказалось, что часть элементов открытых в составе золы, не является жизненно важной и растения могут прекрасно расти и без них. Наличие этих элементов в золе растений объясняется тем, что они росли в почве (откуда и поступили в растение).
В результате опытов Кнопом было установлено, что для нормального роста растениям необходимо присутствие в питательном растворе следующих элементов: азота, фосфора, серы калия, кальция, магния, железа. Кноп предложил для водных культур очень простой раствор, в дальнейшем названный его именем.
Раствор Кнопа
Раствор Кнопа является наиболее распространенным, так как он пригоден для выращивания в водных культурах почти всех растений. Необходимые элементы в виде солей даются в следующем количестве:
- Ca(NO3)2— 1 г,
- KН2РO4 — 0,25 г,
- МgSO4 — 0,25 г,
- КCl — 0,125 г,
- Fе2Сl6 — следы.
Все эти соли растворяют в 1 л воды.
В дальнейшем при изучении вопросов минерального питания в условиях водных культур рядом авторов были предложены различные питательные смеси, в основу которых также положены основные, наиболее необходимые растению 7 элементов.
На рисунке показаны водные культуры табака. Растения выращены на полной питательной смеси и на смесях с исключением отдельных элементов.
Водные культуры табака1 — без азота, 2 — без фосфора, 3 — без калия, 4 — без кальция, 5 — без магния, 6 — на полном питательном растворе, 7 — без бора, 8 — без серы, 9 — без марганца, 10 — без железа.
Как видно, на росте растений особенно сильно сказывается отсутствие азота, фосфора и калия, но задержка роста растений наблюдается и при исключении остальных элементов.
Методом исключения было обнаружено, что в состав питательных растворов можно не вносить натрий, кремний и хлор, хотя в золе растений они встречаются в значительных количествах. В то же время в питательном растворе должно быть железо, хотя его в золе содержится чрезвычайно мало.
Кроме того, выяснилось, что растениям нужны и другие элементы (в крайне малом количестве), которые обычно при анализе золы не определяются. Так, когда для выращивания растений стали применять хорошо перегнанную дистиллированную воду, химически чистые соли, содержащие семь необходимых элементов, и эбонитовые или парафинированные изнутри стеклянные сосуды, было обнаружено угнетение, а иногда и полное отсутствие роста растений.
Эти опыты показали, что из стекла, воды и солей растения получали какие-то другие элементы. В дальнейшем было установлено, что без прибавления к водному раствору солей цинка, марганца, бора, меди, молибдена и других нельзя вырастить нормальные растения.
Изучая химический состав растений, ученые определили, что их для нормального роста и развития необходимы минеральные элементы. В значительном количестве N, Р, S, К, Са и Мg, называемые макроэлементами, и в незначительном — Fе, Zn, B, Mn, Мо, Сu и другие, которые называют микроэлементами. Эти минеральные элементы растения берут из почвы, углерод усваивают из воздуха, (подробнее: Дыхательный коэффициент растений), водород и кислород — из воды.
libtime.ru
Химический состав растений — Науколандия
Все живые организмы на Земле имеют сходный химический состав. Но при этом имеют некоторые особенности в соотношении различных веществ, отличающие их друг от друга. Например, в клетках растений в общей сложности содержится больше воды, чем в клетках животных. В свою очередь имеются небольшие различия в химическом составе у различных видов растений. Кроме того различные органы и ткани одного растения также различаются между собой по количеству в них тех или иных веществ.
Все живые организмы, в том числе растения, содержат в своем составе две группы химических веществ: 1) органические, 2) неорганические. Причем особенностью живых организмов является то, что органические вещества в них сильно преобладают над неорганическими (если не считать воду). Это касается как и массы, так и разнообразия.
Органические вещества растений
К основным органическим веществам живых организмов относят белки, жиры и углеводы. Также почти во всех живых клетках есть нуклеиновые кислоты. Они играют важную роль в передаче наследственной информации при размножении и делении клеток. Есть и другие органические вещества, но их намного меньше, чем белков, жиров и углеводов. Поэтому то, говоря об органических веществах, часто упоминают лишь белки, жиры и углеводы.
Главная функция белков — строительная. Они входят в состав многих органоидов клеток. Также белки помогают протекать химическим реакциям. Это ферментативная функция белков. Есть у них и другие функции. Различных видов белков существует огромное множество. Многие белки растений по своему строению отличаются от белков животных и других организмов.
Жиры и углеводы в растениях в основном играют роль запасных питательных веществ. Они обеспечивают растение энергией, когда ему это необходимо.
В процессе фотосинтеза в растениях синтезируется простой углевод — глюкоза. Далее при ее накоплении, в растениях из глюкозы синтезируется крахмал. Этим химический состав растений отличается от животных и грибов. В животных сложным углеводом, выполняющим функцию запасного вещества, является не крахмал, а гликоген.
Семена разных видов растений достаточно сильно могут отличаться между собой по преобладанию тех или иных органических веществ. Так в семенах пшеницы много углеводов, а в семенах подсолнечника — много жиров.
Неорганические вещества растений
К неорганическим веществам, которые входят в состав живых организмов, относятся вода и минеральные соли. Соли в основном распадаются на заряженные ионы.
Воду можно считать основой жизни. Именно в воде возможно протекание большинства химических реакций, а в живых организмов реакции идут очень интенсивно и в больших количествах. В различных органах растений процессы жизнедеятельности идут с разной интенсивностью. Поэтому органы различаются по количеству воды в них. Например, в семенах воды мало, так как зародыш в них «спит», и процессы замедлены или приостановлены. Чтобы семени прорасти, ему надо впитать воду (набухнуть). В листьях растений воды много, так как там активно идет синтез различных веществ.
Минеральные вещества, в основном соли, необходимы растениям для многих процессов жизнедеятельности, например, для фотосинтеза и роста. Растения всасывают минеральные вещества корнями вместе с водой, в которой они растворены. Далее по корню и стеблю водный раствор поднимается туда, где он особенно нужен. В листьях процентное содержание минеральных веществ больше, чем в корнях. Если растению не хватает какого-либо минерального вещества, то оно заболевает.
scienceland.info
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ | AgroCounsel
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙХимический состав растений - комплекс веществ от минеральных солей до высокомолекулярных органических соединений в растительном организме. Вегетативные органы и сочные плоды большинства растений содержат 80-95 % воды и только 5-20% сухого вещества. В семенах в процессе созревания количество воды уменьшается, а содержание сухого вещества повышается до 85-90% от общ. веса. Сухое вещество состоит из углерода (45%), кислорода (42%), водорода (6,5%) и азота (1,5%). Остальные (5%) приходится на т. н. зольные элементы (зола). Среди них различают: макроэлементы, содержание которых выражается величинами от десятков процентов до сотых долей процента; микроэлементы - от тысячных до стотысячных долей процента; ультрамикроэлементы - миллионные доли процента и менее.
Почти 90% сухой массы растений составляют углеводы, входящие в состав цитоплазмы клеток (сахара, крахмал, инулин), является осн. частью клеточной оболочки (целлюлоза, гемицеллюлозы), образуют межклеточные пластинки (пектиновые вещества). Ради углеводов выращивают многие культуры (например, картофель, в растениеводстве свекла, злаки). Важную высокоэнергетическую группу органических соединений в растениях составляют жиры (масла) и липоиды.
Важную роль в обмене веществ растительного организма играют органические кислоты, образующиеся в растительном организме в процессе дыхания растений и также промежуточными продуктами синтеза др.. соединений. В виде солей органических кислот в растениях встречаются алкалоиды. Другими достаточно распространенными в растительных организмах биологически активными соединениями являются глюкозиды. В особых органах растениях образуются эфирные масла и смолы, которые представляют собой смесь ряда соединений, осн. из которых терпены - ненасыщенные углеводороды.
К летучим биологическим активным веществам растительного происхождения относятся и фитонциды. Фитонцидные свойства определенной степени имеют все растения. Наряду с соединениями, которые принимают участие в активном обмене веществ, в растениях синтезируется ряд полимеров, остаются в стороне интенсивного метаболизма (обмена веществ). Это клетчатка, каучук, гуттаперча, лигнин (вещество, что приводит одеревенение оболочек растительных клеток). Каучук могут образовывать ок. 2000 видов растений, но больше всего его в тропич. дереве - гевеи, в котором содержится гуттаперча. Много каучука есть и в коксагизи, и таусагизи. Лигнины различных групп растений несколько отличаются между собой. Особенно много лигнина в древесине (у хвойных пород - до 50%) и соломе. В процессе роста и развития хим. состав отдельных органов и растений в целом в определенной степени изменяется (например, накапливаются питательные вещества в зерне и плодах при их созревании, увеличивается содержание целлюлозы и лигнина в древесине и уменьшается относительное количество элементов питания с возрастом растения и т.п.). Органические соединения, которые содержатся в растительных организмах, берут начало от первичных продуктов фотосинтеза и является источником существования всего животного мира.
Химический состав растений
Питание растений - это обмен веществ между растением и средой.
Корневое питание зависит от температуры, влажности, биологических особенностей растений, фотосинтеза, роста корней, рН, микрофлорных свойств почвы, содержания и соотношения в почве элементов питания растений.
Растение строит свой организм из определенных химических элементов, находящихся в окружающей среде.
Оно состоит из сухого вещества и содержит большое количество воды: в вегетативных органах -до 95%, в семенах - до 15%.
В сухом веществе растений около 95% С, О, Н, N и около 5% зольных элементов.
По имеющимся литературным сведениям, растениям необходимо 20 элементов, из них 12 элементов являются условно необходимыми.
Основные органические вещества, входящие в состав растений, - белки, жиры, крахмал, клетчатка.
В зерне бобовых растений белка в 3 раза больше, чем в зерне ржи или овса. Семена подсолнечника, льна, конопли, мака, клещевины имеют большое количество жира. Растения семейства мятликовых и картофель накапливают больше крахмала.
В процессе эволюции у растений вырабатывается способность избирательно концентрировать те или иные элементы или соединения. В золе картофеля, например, содержится К 64% от массы золы, а в золе зерновых 25-30%.
Вынос элементов питания с урожаями различных культур колеблется в широких пределах. Избирательность поглощения определяет характер круговорота элементов.
Различают два вида выноса элементов:
биологический
хозяйственный
Под хозяйственным выносом подразумевают вынос элементов питания с урожаем основной и побочной продукции (например, зерно и солома).
Биологический вынос включает вынос элементов питания из почвы всеми частями растения, кроме основной и побочной продукции, сюда входят пожнивные остатки, корни, опавшие листья.
Различные части растений содержат разное количество элементов питания. Например, N в зерне 1,6-2,4%, а в соломе 0,45-0,68%.
Поглощение веществ происходит через корень.
Помимо поглощения, корень выполняет функции закрепления растения в почве, первичного усвоения веществ, включая их метаболизм, распределения и перемещения воды и минеральных веществ.
Корень также является органом, в котором осуществляются многочисленные биосинтетические и другие процессы. Поглощение основной массы питательных веществ осуществляется молодыми, растущими участками корня.
Корневая система полевых культур представляет собой огромную поглощающую поверхность, которую сильно увеличивает наличие корневых волосков.
Функции корневой системы тесно связаны с надземными органами растений. Из листьев в корни оттекают ассимиляты в форме сахарозы, которая используется на:
метаболизм корня, его рост и поддержание функционирующих клеток корня в физиологически активном состоянии;
построение веществ, поступающих с пасокой в надземные органы на обеспечение синтетической деятельности корня.
Влияние условий внешней среды на питание растений
Влажность почвы
Содержание достаточного количества влаги в почве является необходимым условием для нормального развития растений и оказывает большое влияние на поступление в них элементов питания.
Влияние влажности почвы на поступление в растение элементов питания определяется в основном следующими факторами:
улучшением общего физиологического состояния растения, так как нормальная обводненность тканей способствует фотосинтезу, биосинтезу белков и некоторым другим процессам обмена веществ, которые во многом определяют поглощение растениями элементов питания;
улучшением развития и расположения корней при нормальном содержании влаги в почве;
универсальностью воды как среды диффузии ионов из почвенного раствора и почвенного поглощающего комплекса к корневым волоскам растений.
При избытке влаги увеличивается содержание в почве закисных соединений железа и марганца, что неблагоприятно сказывается на развитии растений.
При дефиците влаги нарушается согласованность в работе ферментных систем, усиливаются процессы гидролиза и распада органических веществ, резко снижается интенсивность фотосинтеза, прекращается рост растений.
При высокой влажности воздуха значительно снижается испарение воды растениями и увеличивается интенсивность роста растений и поглощение ими элементов питания. На запас воды в почве значительное действие оказывает агротехника.
При внесении высоких норм удобрений необходимо учитывать обеспечиваемость посевов достаточным количеством влаги, а в засушливых условиях - обращать внимание на нормы азотных и калийных удобрений, которые в основном оказывают решающее воздействие на ионную силу раствора.
При достаточной влагообеспеченности почвы повышается отдача от внесения удобрений, что подтверждается практикой применения удобрений в условиях орошения.
Тепло
Все проявления жизнедеятельности растений возможны только в известных температурных пределах. Для большинства растений при нормальном освещении и достаточном снабжении влагой благоприятна температура воздуха 15-30° С. Для поступления азота и фосфора в зерновые культуры оптимальной является температура в пределах 23-25° С. При повышении температуры до 35° С содержание белка в зерне пшеницы может заметно возрастать.
Повышение температуры почвы усиливает мобилизацию азота, что отражается на его потреблении растениями и, следовательно, оказывает положительное влияние на содержание белка. Отмечено, что белка в пшенице на юго-востоке нашей страны содержится больше, чем на северо-западе, что связано с повышенными температурами в юго-восточных районах.
Для хорошего роста корней температура почвы должна быть несколько ниже, чем температура воздуха для роста надземной части растений, но разница температур не должна быть слишком значительной. Слишком сильный перегрев почвы может неблагоприятно сказаться на развитии растений.
Условия температуры оказывают существенное влияние не только на прорастание семян и развитие всходов, но и на поступление в растение элементов питания.
При понижении температуры до 5-7° С у проростков пшеницы почти не снижалось поступление К, но сильно сокращалось поглощение корнями азота, фосфора, кальция и серы.
Свет
В процессе фотосинтеза растения усваивают энергию света. При затенении снижается не только интенсивность фотосинтеза, но и поглощение элементов питания корнями. Выдерживание корней в течение нескольких часов в темноте приводит к полному прекращению поступления элементов минерального питания. Это объясняется тем, что в процессе фотосинтеза накапливаются органические вещества, служащие материалом, используемым в процессе дыхания. При затенении процесс дыхания постепенно прекращается. В процессе фотосинтеза растение создает вещества, необходимые для дальнейших метаболических реакций поглощенных ионов, и создается запас энергетического материала.
studfiles.net
Глава 2. Химический состав и Питание растений
2.1. Химический состав растений
Растения строят свой организм из определенных химических элементов, находящихся в окружающей среде. Ткани растений состоят из воды и сухого вещества, соотношение которых у различных растений колеблется в широких пределах. Химический состав растений – содержание в них органических и минеральных веществ, а также отдельных химических элементов выражают в процентах от массы сухих веществ (реже – в % от «сырой» массы). Используется измерение и в мг на 1 кг сухого или «сырого» вещества. Большинство сельскохозяйственных культур содержит в вегетативных органах 85 – 95 % воды и 5 – 15 % сухих веществ. В созревших семенах на сухое вещество уже приходится 85 – 88 %, воду – 12 – 15 %.
В зерне зерновых и зернобобовых культур воды содержится 12 – 15 %, семенах масличных культур – 7 – 10, клубнях картофеля, корнеплодах сахарной свеклы – 75 – 80, корнеплодах столовой свеклы и моркови – 85 – 90%, в зеленой массе злаковых, бобовых трав – 75 – 85, в плодах томатов и огурцов – 92 – 96 %.
В составе сухого вещества растений 90 – 95% приходится на органические соединения и 5 – 10 % на минеральные соли. Органические вещества представлены в растениях белками, жирами, крахмалом, сахарами, клетчаткой, пектиновыми веществами и другими соединениями (табл. 2.1). Качество растениеводческой продукции определяется содержанием органических и минеральных соединений.
2.1. Средний химический состав урожая сельскохозяйственных культур, %
Культура | Вода | Белки | Сырой протеин | Жиры | Крахмал и др. углеводы (кроме клетчатки) | Клетчатка | Зола |
Пшеница (зерно) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
Рожь (зерно) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
Ячмень (зерно) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
Овес (зерно) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
Кукуруза (зерно) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
Гречиха (зерно) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
Горох (зерно) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
Фасоль (зерно) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
Соя (зерно) | 11 | 29 | 34 | 16 | 27 | 7,0 | 3,5 |
Подсолнечник (ядра) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
Лен (семена) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,9 |
Картофель (клубни) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
Сахарная свекла (корнеплоды) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
Кормовая свекла (корнеплоды) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
Морковь (корнеплоды) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
Лук репчатый | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
Клевер (зеленая масса) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
Ежа сборная (зеленая масса) | 70 | 3,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
Вид и характер использования продукции определяют ценность отдельных органических соединений в ее составе. В зерновых культурах основные вещества, определяющие их качество, – белки и крахмал. Более высоким содержанием белка у зерновых культур отличается пшеница, а крахмала – пивоваренный ячмень. Накопление белка в зерне ячменя, используемого для пивоваренного производства, должно быть регламентировано (11 – 11,5 %), поскольку его повышенное содержание ухудшает качество сырья. Качество клубней картофеля оценивается по содержанию крахмала, сахарной свеклы – сахара. Лен возделывают для получения волокна, состоящего из клетчатки, масличные культуры (рапс, подсолнечник и др.) – масла. Качество продукции зависит также от содержания витаминов, алкалоидов, органических кислот и пектиновых веществ, эфирных и горчичных масел.
В плодовых, ягодных и овощных культурах важными показателями качества является содержание сахаров, органических кислот, витаминов и других веществ (табл. 2.2).
studfiles.net
Химический состав растений | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Тема:
Анатомия растений
Основная масса растений состоит из углерода. Количество углерода в растении составляет в среднем 45% его сухого веса. На втором месте стоит кислород, количество которого достигает 42%. Водород дает 7,5%, азот 1,5%, и, наконец, 5% составляет зола или минеральные вещества растений.
Четыре первых элемента — C, O, H, N — называются иногда органогенами, так как различные соединения их друг с другом образуют основную массу веществ, из которых состоит зеленое растение. Соединения углерода, водорода и кислорода в различных комбинациях дают различные углеводы, жиры и органические кислоты. Все четыре элемента вместе образуют важнейшие для организма белковые вещества. Основное живое вещество — протоплазма состоит главным образом из белковых веществ.
В организмах имеются два типа веществ: запасные питательные вещества и вещества конституционные, входящие в состав живых частей клетки, т. е. в состав протопласта. Кроме них, в растении имеются вещества, образующиеся в результате обмена веществ, — отбросы, не играющие никакой физиологической роли.
Запасные вещества в растении бывают двух категорий: 1) безазотистые вещества — углеводы и жиры и 2) азотистые вещества — белки. Материал с сайта http://worldofschool.ru
К углеводам относятся вещества, состоящие из углерода, кислорода и водорода, причем кислород и водород находятся в тех же соотношениях, как это имеет место в воде, т. е. на каждые два атома водорода приходится один атом кислорода.
Углеводы являются одними из важнейших веществ, входящих в состав растения.
На этой странице материал по темам:Реферат на тему химический состав растений
Доклад на тему химические состав растений
Химический состав растений 6 класс доклад
worldofschool.ru
Химический состав растений. Минеральное питание
Все живые организмы имеют сходный химический состав. Они состоят из неорганических и органических веществ. Неорганические вещества — это вода, минеральные соли. Органические вещества — это белки, жиры и углеводы. К органическим веществам, которые называют углеводами, относят крахмал, глюкозу и ряд других.
Сейчас рассмотрим ряд опытов, которые доказывают наличие различных веществ в растении.
Для того, чтобы доказать, что растения содержат белки, можно провести простой опыт. Возьмём комочек теста (оно приготовлено из муки семян растений, следовательно, имеет такой же химический состав), положим его в мешочек из марли. Хорошо промоем тесто в воде, налитой в стакан.
В марле осталась тягучая клейкая масса — клейковина. Клейковина сходна по составу с белком куриного яйца и называется растительным белком. Добавим в стакан с мутной водой, в которой промывали тесто, 2—3 капли йода. Увидим, что раствор становится сине – фиолетового цвета. Далее возьмём клубень картофеля, разрежем его и капнем несколько капель раствора йода. И мы так же увидим, что раствор йода становится сине – фиолетового цвета. Известно, что от йода крахмал синеет. Значит, можно сделать вывод, что растения содержат крахмал.
Далее положим на бумагу семена подсолнечника и раздавим их. На бумаге появляется жирное пятно. Значит, в состав растений входят также жиры.
Возьмём пробирку с семенами, кусочками стебля и листьев и нагреем на слабом огне. Мы увидим, что на стенке пробирки образовались капельки воды. Значит, растения содержат воду. Продолжим нагревать пробирку. Семена, кусочки стеблей и листьев начинают обугливаться, появляется дым. Это сгорают органические вещества. В пробирке останется зола, состоящая из несгорающих минеральных веществ.
Таким образом, с помощью проделанных опытов мы доказали, что в состав растений входят органические вещества (белки, жиры, углеводы), минеральные вещества и вода.
В органах различных растений содержится неодинаковое количество воды, органических и минеральных веществ. Содержание воды в различных органах растений колеблется в довольно широких пределах. Оно изменяется в зависимости от условий внешней среды, возраста и вида растений. Так, содержание воды в листьях капусты составляет 90%, в плодах огурцов её еще больше — 96%. Содержание воды, равное 5-11%, характерно главным образом для семян.
В листьях подсолнечника воды содержится 80-83%, в стеблях —
87-89%, в корнях — 73-75%. Молодые растущие органы содержат до 90—95% воды, а одревесневшие всего около 50%. Это связано с тем, что вода необходима для всех жизненно важных процессов, происходящих в организме растений. Поэтому клетки, в которых активно протекают процессы жизнедеятельности, всегда содержат много воды. В семенах всех растений органических веществ значительно больше, чем воды и минеральных веществ.
Сравним содержание различных веществ в семенах пшеницы и подсолнечника.
Зерновки пшеницы содержат воды в два раза больше, чем семянки подсолнечника, а органических веществ больше в семенах подсолнечника.
Соотношение веществ в органах растений тоже может быть различно. Так, в зерновках пшеницы белков 13%, углеводов 69%, жиров 2%, а в семенах подсолнечника белков 26%, углеводов 16%, жиров 44%. В состав растений в очень малых количествах входят и другие органические вещества, например витамины. Растения содержат практически все природные элементы. Например:
— слоевища ламинарии (бурые водоросли накапливают йод) используют при лечении больных с заболеваниями щитовидной железы;
— сфагнум (он концентрирует Аg) применяют для лечения ран;
В семенах бобовых растений (горохе, сое, фасоли) белка в несколько раз больше, чем в семенах других растений.
Семена подсолнечника, льна, арахиса содержат большое количество жира.
Злаковые растения (пшеница, рожь), а также картофель накапливают много крахмала.
Минеральные и органические вещества используются для построения тела растений, а также принимают участие в различных процессах жизнедеятельности, протекающих в растениях. Недостаток или отсутствие какого-либо вещества нарушает нормальное развитие растения и может привести его к гибели.
Из почвы через корни в растения поступают вода и растворённые в ней минеральные вещества, т. е. происходит минеральное питание.
Источником минерального питания растений служит почва. Почва — это верхний слой земли, обладающий особым свойством — плодородием. Между растением и почвой постоянно идет обмен различными веществами. Некоторые элементы питания нужны растению в значительном количестве. К таким элементам относятся азот, фосфор, калий. Другие элементы (бор, марганец, медь, цинк и др.) требуются растению в тысячных или стотысячных долях процента. Все они идут на построение тела растения и обеспечение процессов его жизнедеятельности. Если растение не получает хотя бы одно из нужных веществ, то его процессы жизнедеятельности резко нарушаются. Для того чтобы в почве не иссякал запас питательных веществ, ее нужно постоянно удобрять. Необходимые растениям химические элементы вносят в почву в виде удобрений (органических и минеральных).
Органические удобрения представляют собой отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помет) или перепревшие части растений или животных (торф, перегной).
Минеральные удобрения человек получает искусственно. Основным источником для их производства служат полезные ископаемые. В зависимости от содержания питательных веществ минеральные удобрения бывают азотными, фосфорными и калийными. Азот способствует развитию вегетативных органов растения — стеблей и листьев. Калий усиливает рост корней, луковиц, клубней. Фосфор ускоряет созревание плодов. Фосфор и калий также повышают устойчивость растений к низким температурам.
Удобрения вносят перед посадкой, а также в виде подкормок в период роста и развития растений. Органические, фосфорные и калийные удобрения вносят в почву осенью. Азотные удобрения обладают высокой растворимостью и легко вымываются из почвы. Поэтому их вносят весной перед посадкой растений или в виде подкормок в период их активного роста. Удобрения лучше всего вносить до дождя или полива растений, так как минеральные вещества всасываются корнями только в растворенном виде.
Водоросли обитают в воде и никогда не испытывают проблем с обеспечением водой. Они усваивают питательные вещества всей поверхностью тела. Высшие растения поглощают воду и минеральные вещества из почвы через корни. Вода и минеральные соли поступают в растение через корневые волоски. Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприкасаются с частицами почвы, благодаря этому облегчается всасывание воды с растворенными 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. Этот процесс обеспечивается корневым давлением.
Корневое давление можно наблюдать на опыте. У комнатного растения срезают стебель на высоте 10 см и на пенек надевают короткую резиновую трубку, которая соединяет его со стеклянной трубкой. Если почву в горшке полить теплой водой, то вода начинает подниматься по трубке и вытекать из нее. После полива почвы очень холодной водой вода из трубки не вытекает. Таким образом, поглощение воды корнем зависит от температуры. Холодная вода плохо поглощается корнями.
videouroki.net