2.2.Особенности питания растений. Тип питания растений

Типы питания растений - Bio-learn.com

Вы уже знаете, что для нормального роста и развития растениям необходима вода, минеральные и органические вещества.

Воду и минеральные вещества растение получает из почвы. А органические вещества зелёные растения сами создают из неорганических путём фотосинтеза.

Зелёное растение, используя энергию солнечных лучей, само создает органические вещества (в первую очередь сахар) из неорганических (углекислого газа и воды), выделяя при этом кислород. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.

Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием — поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.

Корневое питание

Корневое питание растений также называют почвенным питанием, или минеральным питанием. Под ним понимают всасывание корнями растений воды и минеральных веществ из почвы. Вода и минеральные вещества необходимы для жизнедеятельности растения не меньше, чем органические вещества, которые образуются при фотосинтезе. Поэтому корневое питание очень важно. У водорослей нет корней, но они могут всасывать всей поверхностью своего тела, так как живут в воде или во влажной среде.

Не весь корень всасывает водный раствор из почвы, а только его одна зона. Эта зона называется зоной всасывания. Поверхность корня в зоне всасывания покрыта множеством мелких волосков. Их называют корневыми волосками. Они представляют собой выросты клеток. Обычно их размер не превышает нескольких миллиметров в длину. Корневые волоски живут не долго. В зависимости от вида растения от менее суток до пары недель. На смену отмершим волоскам появляются новые. Также из-за роста корней появляются новые зоны всасывания.

Корневые волоски плотно прилегают к частицам почвы и всасывают из нее водный раствор. Также на корневых волосках выделяется слизь, которая способствует растворению некоторых веществ в почве, после этого они могут поступать в корень.

Основная часть поступившего водного раствора по клеткам внутри зоны всасывания доходит до сосудов и далее под давлением поднимается в стебель. Здесь вода и минеральные вещества используются в различных процессах жизнедеятельности (фотосинтезе, испарении, образовании органелл клеток, росте и др.).

Некоторая часть воды и минеральных веществ используется в самом корне. Здесь синтезируется ряд органических веществ, в том числе витамины и гормоны. Для их синтеза также используется глюкоза, которая поступает из надземных частей растения, где образуется в процессе фотосинтеза. Таким образом, у растения корневое и воздушное питание взаимосвязаны.

Почвенное питание

У водорослей и мхов нет настоящих корней. У всех остальных растений они есть. С помощью корней осуществляют так называемое почвенное питание. По-другому его называют корневым питанием. С помощью почвенного питания растения поглощают воду и растворенные в ней минеральные вещества. Поглощается всё это из почвы. (Кроме почвенного, у растений есть воздушное питание, которое осуществляется в основном листьями. Воздушное питание представляет собой фотосинтез, в процессе которого из неорганических веществ образуются органические.)

Так как же корень растения осуществляет почвенное питание? Корень растения имеет четыре зоны. Самая нижняя (находящаяся на кончике корня) — это зона деления, где клетки корня делятся. Выше находится зона роста, здесь клетки растут. И уже выше зоны роста находится зона всасывания корня. Именно здесь корень всасывает воду и минеральные вещества из почвы. Самая верхняя зона корня — это зона проведения, по которой водный раствор поступает в стебель. Таким образом, в почвенном питании участвует не весь корень, а только его часть — зона всасывания.

bio-learn.com

Питание растений какие лучше использовать и как применять видео

Растения можно сравнить с живыми организмами. Они также питаются, растут и размножаются. Под питанием растений садоводы подразумевают всасывание корневищем минеральных и органических веществ, которые в дальнейшем усваиваются либо перерабатываются растением в иные химические элементы.

Для того чтобы корневая система могла всасывать нужное количество питательных веществ, необходима совокупность факторов. Такими стали: температура, кислотность почвы, концентрация и состав минералов, находящихся в грунте.

Исследования доказали, что помимо азота и кислорода для роста растения просто необходим полный комплекс элементов, иначе развитие будет медленным и неполноценным. Наиболее важными являются:

• азот;
• калий;
• железо;
• фосфор;
• магний.

Виды питательных элементов

Практически каждый химический элемент может находится в различной форме, от которой будут зависеть его концентрация и способность к усваиванию растениями. Исходя из этого, элементы подразделяются на 3 группы:

• ультрамикроэлементы. Используются для питания растений в особо малых количествах, но пренебрегать подобной подкормкой не стоит;
• микроэлементы. Потребляются растениями в малом количестве;
• макроэлементы. Растения требуют их в большом количестве, потому их внесение должно иметь глобальный характер.

Для оптимального развития растение должно получать весь комплекс минеральных веществ. При этом каждый элемент должен иметь свою концентрацию и нужную форму. Иначе растение его не впитает. Недостаточное минеральное питание растений проявляется признаками голодания. Опытный человек может сразу определить, чего именно не хватает растению и исправить ситуацию путем внесения необходимых элементов.

Аналогично этому, переизбыток элементов отразится на внешнем виде растения, но с решением такой проблемы могут возникнуть трудности. Даже малый переизбыток бора и магния способен затормозить процессы роста растения. Таким органом является корневище, именно оно, находясь на глубине, наиболее подвержено влиянию от передозировок химическими элементами.

Недостаток минеральных веществ также оказывает губительное влияние на растение. К примеру, резкое снижение концентрации магния может вызвать скорое голодание и остановку роста. Обусловлено это тем, что минеральные вещества, попадая в ткани растения, участвуют в создании клеток и органоидов. При этом минеральные вещества способны оказывать влияние на образование биоколлоидов, отсутствие которых уничтожит растение.

Какие элементы необходимы растению?

• Азот. Является крайне важным элементом, поскольку его наличие необходимо для всех типов растений. Данное вещество способствует образованию аминокислот и белков. А при распаде азот образует аммиачные соединения, которые используются растениями в качестве азотного питания. При недостатке подобного элемента у растений начинается голодание, которое сопровождается замедлением роста и образованием мелких листьев. При этом побеги растения теряют свою форму, а нижние ярусы перестают развиваться. Первыми признаками азотного голодания является потемнение листвы, обусловленное замедленными процессами фотосинтеза. В дальнейшем проблемы увеличиваются, и отражается это в разрушении структуры листьев с их последующим опаданием.

• Фосфор – в естественных условиях может встречаться в минеральной и органической формах. Все зависит от качественного состава почвы, а именно: если почва обладает повышенной кислотностью, там будет находиться повышенное количество минеральной формы фосфора. Обусловлено это все химической структурой и взаимодействием между веществами на молекулярном уровне. Естественно, на таких грунтах тип питания растения несколько изменится и перейдет в другую форму. Но признаки фосфорного голодания останутся такими же. В первую очередь, это пожелтение листьев и замедление почкообразования. Также явным признаком голодания может стать увядание цветов, они попросту не будут получать необходимого количества минералов.
• Магний. Элемент, отвечающий за прочность растительных тканей. При его недостатке качество листвы резко упадет. Также следует указать, что магний воздействует не только на растение, но и на почву. Так, он с легкостью избавит почву от переизбытка извести и создаст нейтральные условия в почве, благодаря чему корневище будет усваивать большее количество элементов.
• Калий. Этот элемент играет важную роль в развитии растений. Во-первых, он участвует в большинстве физиологических процессов, необходимых для жизни растения. А во-вторых, его наличие необходимо для хорошего развития корневища, от размеров и качеств которого будет зависеть дальнейшее минеральное питание растений. Еще калий обладает профилактическими свойствами и придает растениям устойчивость к низким температурам. Калий является основным элементом минерального питания растений. Недостаток данного элемента можно наблюдать по реакции верхушек растений: молодые листья получают желтый окрас и практически не развиваются.

• Кальций представлен для растений в виде различных солей. Это могут быть фосфаты и карбонаты. Основное воздействие кальций оказывает именно на почву. При нормальной концентрации кальция почва раскисляется и становится оптимальной для развития и последующего питания растений. Естественно, растение потребляет кальций, но это количество настолько мало, что практически не учитывается.
• Железо – используется растением для образования хлорофиллов. Недостаток железа проявляется быстрым старением листьев. Наступает фаза хлороза, и листва опадает. Бор и кобальт наравне с железом обладают функциями для образования хлоропластов и хлорофиллов.
• Цинк – нужен растению для оптимального дыхания. Он обладает свойствами, которые позволяют клеткам растения впитывать СО2 и в дальнейшем перерабатывать его в кислород.

Как разделить питание растений?

В первую очередь, следует рассказать про почвенное питание растений. А поскольку большинство минералов находится под землей, именно такой тип питания отвечает за насыщение растения минеральными веществами. Питание происходит за счет корневой системы (это орган, способный выкачивать и перерабатывать вещества в форму, подходящую для питания и усвоения их растениями).

В большинстве случаев корневищем потребляются элементы в ионной форме. Но если структура минерала не позволяет ее получить, корневая система обладает растворяющей способностью, позволяющей перевести питательный элемент в нужную форму.

Вторым типом служит воздушное питание. Называется такой процесс фотосинтезом. Тут солнечная энергия перерастает в химическую и используется в качестве синтезатора для углеводов, поступающих от h3O и CO2.

Под воздействием солнечной энергии процесс фотосинтеза руководит разложением воды, что сопровождается выделениями кислорода. Дальнейшая работа заключается в образовании более сложных углеводов, а также органических соединений.

Была ли эта статья полезна?

Напишите в комментариях, на какие вопросы Вы не получили ответа, мы обязательно отреагируем!

Вы можете посоветовать статью своим друзьям, поделившись ею в соцсетях!

Да

Нет

раз ужепомогла

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

rozarii.ru

2.2.Особенности питания растений

В живой природе различают два типа питания – гетеротрофный и автотрофный. При гетеротрофном типе питания, характерном для животных организмов, грибов и микробов, используются белки, жиры, углеводы, иные сложные органические соединения, выра­ботанные другими организмами. Автотрофы – зеленые растения и некоторые микроорганизмы— способны пи­таться исключительно неорганическими (минеральными) веществами. Они в отличие от других орга­низмов, используя энергию солнечного света, могут строить свое тело, создавая из низкомолекулярных соединений (С02, Н20) и минеральных солей сложные органические соединения. Все необходимые для питания элементы растения получают через листья и корни – из воздуха и почвы. Поэтому различают воздушное и корневое питание растений.

Воздушное питание состоит в усвоении зеленым растением, главным образом листьями, углекислого газа с помощью световой энергии. В процессе фотосинтеза растения усваивают углекислый газ (СО2) и образуют органические соединения (углеводы, белки, жиры), содержащие восстановленный углерод. Для восстановления углерода они используют водород воды, при этом выделяя в атмосферу свободный (молекулярный) кислород. Источником энергии при фотосинтезе служит солнечный свет, поглощаемый хлорофиллом, который не рассеивается в виде тепла, а преобразуется в химическую энергию. Таким образом, в процессе фотосинтеза из углекислоты воздуха и воды почвы при участии солнечных лучей образуются безазотистые органические вещества (углеводы).

6СО2 + 12Н2О+2874 КДж =С6Н12О6+ 6О2.

Простые углеводы используются растением для синтеза сложных: сахарозы, крахмала и клетчатки (Ch3O)6n, а также белков, жиров, органических кислот и т. д.

Одновременно с образованием органических веществ в растениях происходит их распад в процессе дыхания. Сущность дыхания состоит в окислении углеводов кислородом. Этот процесс противоположен фотосинтезу. Если фотосинтез сопровождается поглощением энергии, то при дыхании происходит освобождение энергии. При дыхании расходуется примерно 20 % органического вещества, созданного во время фотосинтеза. Дыхание проходит по следующей схеме:

СбН1206+602=6С02+6Н20+686 ГДж.

Выделяющаяся при дыхании энергия используется в растениях на синтез более сложных органических веществ, на поглощение корнями питательных элементов и воды из почвы и передвижение их к листьям, а от них—к растущим частям: точкам роста, цветкам, семенам, клубням и т. д. В образовании органи­ческих соединений как источник энергии участвует аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

В обычных условиях растения используют не больше 2—3 % солнечной энергии. Поэтому одной из задач земледелия является увеличение фотосинтетической деятельности возделываемых культур. Этому способствуют увеличение листовой поверхности и удлинение периода ее жизнедеятельности, оптимизация питания растений, выведение более продуктивных сортов и раз­работка новых технологий возделывания.

Из воздуха растения поглощают не только углекислый газ, но и азот (бобовые культуры), а также легкорастворимые соли. Эта их способность используется при внекорневых подкормках, а также обработке средствами защиты растений.

При корневом питании растения поглощают корнями минеральные элементы и включают их в обмен веществ между растением и внешней средой. Поступле­ние элементов через корни, их передвижение и усвоение тесно связаны с фотосинтезом, дыханием, другими биохимическими процессами и требуют затрат энергии. При этом растения обладают избирательной способностью поглощения элементов питания.

Корнями растения усваивают ионы (катионы и ани­оны) из почвенного раствора, а также из почвенных коллоидов. При этом азот поглощается в виде анионов NO3- и катионов Nh5+ (бобовые способны усваивать из атмосферы и молекулярный азот). Фосфор и сера поглощаются в форме анионов НРО4-2, РО4-3, Н2РО4-, SO4-2; калий, кальций, магний, натрий, железо – в виде катионов К+, Са2+, Mg2+, Na+, Fe3+, микроэлементы – в виде анионов и катионов. Кроме этих элементов корни растений способны поглощать из почвы СО2 (до 5 % от общего его потребления), а также аминокислоты, витамины, ферменты и некоторые другие растворимые органические вещества.

Корневые системы растений существенно различаются по строению, форме, распределению в почве и поглотительной способности. Так, по данным Н. А. Качинского, масса корней в условиях нечерноземной зоны достигала у овса 28 % от надземной массы, красного клевера – 69, на западно-предкавказском черноземе у кукурузы – 16, озимой пшеницы – 70, люцерны – 166 % веса надземной части растения.

У большинства культурных растений корни проникают на глубину до 2 м, но их основная масса располагается в слое почвы на глубине 30–50 см. Интенсивность развития корневой системы в значительной степени зависит от обеспеченности почвы питательными элементами. В бедных почвах развивается более мощная корневая система в ущерб урожаю.

По форме корневые системы растений могут быть стержневыми или мочковатыми. Поверхность корней, поглощающая элементы питания, достигает больших размеров. Например, у ячменя общая поглощающая поверхность корней и корневых волосков на одном гектаре достигает площади 200–300 га. Корень состоит из корневого чехлика, зоны деления, зоны растяжения, зоны корневых волосков. Наибольшей способностью к поглощению обладают корневые волоски молодых корней. На 1 мм2 корня может располагаться 300–400 корневых волосков. У зерновых они бывают длиной 4–5 мм, у мятлика лугового 10–12 мм.

Корневые волоски обычно живут несколько суток и по мере старения отмирают. Корни не только поглощают питательные элементы из почвы, в них происходит также синтез органических соединений (аминокислот, белков), которые используются самой корневой системой и частично поступают в надземную часть растения.

Движение питательных элементов можно разделить на три этапа: переход ионов из твердой части почвы в почвенный раствор и передвижение их к поверхности корней; проникновение ионов через цитоплазматическую мембрану в клетку корня и передвижение их по корням в надземные органы, растений.

Скорость передвижения питательных элементов в почве зависит от свойств почвы и поглощаемых ионов. К корням растений ионы питательных элементов поступают либо с потоком воды, либо диффузионно, т. е. благодаря проникновению молекул одного вещества в другое при непосредственном соприкосновении (или через пористую перегородку), обусловленному тепловым движением молекул. Установлено, что при высокой концентрации ионов в почвенном растворе они поступают к корням с потоком раствора, при низкой насыщенности почвенного раствора ионами и высокой потребности в них растений ионы передвигаются к корням диффузией. Фосфор и кальций доставляются к растениям в основном диффузией, а кальций и магний – с током почвенного раствора. Нитраты передвигаются в почве быстрее, чем фосфаты, и поглощаются интенсивнее: если фосфаты поглощаются в радиусе 0,1 см от корня, то нитраты – в радиусе 1 см.

В соответствии с современными представлениями питательные элементы в растительную клетку по ступают через цитоплазматическую мембрану, или плазмалемму. Цитоплазматическая мембрана состоит из двух слоев фосфолипидов, которые имеют полярные «головки» – гидрофильные группы и неполярные «хвосты» – гидрофобные группы. В определенных участках плазмалеммы встроены белки-переносчики. Из белков построены поры и каналы в мембране. Часть белков представлена ферментами. У различных организмов строение и состав мембраны, или плазмалеммы, неодинаковы. Даже в одной клетке мембраны бывают различные: цитоплазматические, вакулярные, хлоропластные и др.

Мембрана очень динамична – она может изгибаться, разрываться и снова соединяться; на поверхности она несет заряды, которые могут изменяться, что обеспечивает проникновение в клетку катионов и анионов; через поры, каналы (плазмодесмы) мембраны проникают вода и ионы; проницаемость мембраны зависит от генетических свойств клетки и внешних условий. Изменение зарядов на цитоплазме клетки происходит благодаря белковым веществам, которые по своей природе амфотерны. Растения предпочитают брать пищу из почвенного раствора слабой концентрации. Для нормального их развития достаточно, если в 1 л содержится по 20–30 мг азота и калия, 10–15 мг фосфора, 1–2 мг бора и 5–7 мг марганца.

Положительно заряженные участки мембраны имеют группы Н+, а отрицательно – ОН-, которые способны обмениваться на анионы и катионы почвенного раствора. Обмен связан не только с амфотерными свойствами белков цитоплазмы, но и с процессами дыхания. Выделяемая при этом корнями Н2СОз распадается на Н+ и НСО3-. Обменным фондом служат также органические кислоты, образующиеся в растениях и выделяемые на поверхность клетки. Наконец, процессы обмена катионов и анионов между корнями и почвенными коллоидами происходят при физико-химическом обмене (поглощении).

studfiles.net

Основное типы питания растений

Жизнь культурных растений протекает в постоянной взаимосвязи с окружающей средой, из которой они получают все необходимое для нормального роста и развития. В обмене веществ между растениями и окружающей средой важнейшим условием является корневое питание. В процессе его растения выносят из почвы различные элементы пищи, которые после сложных превращений идут на построение органов и тканей и их постоянное обновление.

В состав питательных веществ, поступающих из почвы в растение, входят азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, бор, медь, марганец, молибден, цинк и др. Некоторые зольные элементы могут поступать в растения не только через корневую систему, но и через листья.

Так как многие почвы в усвояемой форме содержат небольшое количество азота, фосфора и калия, то необходимо растения в первую очередь обеспечивать этими элементами, внося их с различными удобрениями. Большинство других элементов, поступающих в растения, непосредственно в состав органов и тканей не входит, по играет важную роль в их образовании. Такие элементы (катализаторы) ускоряют обмен веществ, определяют необходимое физико-химическое состояние содержимого клеток, способствуют передвижению по тканям органических веществ.

Каждый зольный элемент, находящийся в растениях, выполняет определенную физиологическую роль в их жизни. При недостатке одного из необходимых элементов питания растение не может нормально расти и развиваться. Избыток элементов пищи также угнетает растение. Поэтому в производстве не следует односторонне обогащать почву питательными веществами. Одностороннее применение их вызывает ускоренное поглощение избыточного элемента, внесенного с удобрениями, и понижает усвоение других.

Количество усваиваемых из почвы питательных веществ зависит от культуры, сорта, урожая и условий произрастания. Так, сахарная свекла выносит из почвы азота примерно в 2,5 раза, фосфора (Р205) более чем в 1,5 и калия (К 2 О) почти в 5 раз больше, чем озимая рожь.

Поглощение питательных веществ в период вегетации растений колеблется, что связано главным образом с их фазами роста и пластичностью — способностью расти и развиваться при различных условиях среды.

Корневое питание раетений зависит не только от внесенных r почву удобрений, но и от реакции ее среды, жизнедеятельности микроорганизмов, обработки, улучшающей водный, воздушный и тепловой режимы почвы, разложения дернины и корневых остатков.

Известны три типа питания растений: автотрофное, микотрофное и бактериотрофное. При автотрофпом питании растения поглощают из почвы окисленные минеральные соли в водном растворе. Этот тип питания является основным. Доказано, что растения могут нормально расти и давать урожай и в стерильных условиях, если они обеспечены необходимыми факторами жизни. Микотрофное питание растений осуществляется при участии микоризы (грибокорня). У некоторых растений, Главным образом вересковых, микориза (несовершенный гриб) может фиксировать свободный азот воздуха и передавать его растению.

По некоторым данным, микориза способствует усвоению растениями воды из почвы (микориза сосны) и отложению в их тканях дубильных веществ.

Микотрофный тип питания еще мало изучен. Значительно глубже установлена связь между растениями и почвенными бактериями. Питание растений, осуществляемое с помощью почвенных бактерий, называют бактериотрофным.

Первыми биологическую фиксацию азота открыли С. Н. Виноградский и М. С. Воронин. В 1894 г. С. Н. Виноградскому удалось выделить анаэробный фиксатор.

Наиболее яркая взаимосвязь и взаимозависимость установлена между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями. В чистом виде культуру клубеньковых бактерий получили в конце прошлого века Гельригель, Пражмовский и Бейериик. Они доказали, что бактерии способны фиксировать свободный азот воздуха и снабжать им бобовые растения. В 1901 г. Бейеринком был выделен азотобактер.

Обмен питательных веществ между растениями и бактериями осуществляется через сосудисто-волокнистые пучки клубеньков, соединенных с основными сосудами корня. Так как корни бобовых растений различаются между собой по химическому составу и другим признакам, они имеют различные виды клубеньковых бактерий. Например, на корнях люпина и сераделлы могут развиваться только приспособленные к этим культурам виды бактерий, а па корнях клевера и фасоли — другие. Имеют также свои, специфические виды клубеньковых бактерий люцерна с донником и горох с викой.

По данным Д. Н. Прянишникова, клевер оставляет в почве до 150 кг азота на гектаре, люцерна — 300, люпин — более 160. Меньше его накапливают однолетние бобовые растения: горох, вика, фасоль (60—100 кг на 1 га).

Биологически связанный азот усваивается растениями значительно лучше, чем минеральный. Этот вывод был сделан на основании опытов с люпином. Различная продуктивность отдельных видов клубеньковых бактерий обусловлена не только неодинаковой активностью их, но и мощностью корневой системы и количеством клубеньков на корнях.

Фиксация свободного азота клубеньковыми бактериями лучше всего протекает при достаточном доступе воздуха, оптимальной температуре и влажности, наличии органических веществ, кальция, фосфора и нейтральной или слабокислой реакции среды. Усиливают развитие бактерий и повышают урожай бобовых культур бор и молибден. В. Бренчали и X. Торитон (1925) установили, что при недостатке в почве в усвояемой форме бора в клубеньках не образуются сосудисто-волокнистые пучки, по которым происходит обмен веществ между растениями и бактериями. В результате растения не полностью обеспечивает клубеньковые бактерии углеводной пищей, и они слабо усваивают азот воздуха. Усиление активности клубеньковых бактерий от внесения молибдена связано с положительным влиянием /его на физико-химическое состояние и активность клеточных ферментов. Положительное действие молибдена на размножение клубеньковых бактерий выявлено исследованиями Образцовой (1937), Клинцаре, Креслиня (1961) и др.

В опытах А. Я. Клинцаре на дерново-среднеподзолистой почве молибден на неизвесткованном участке оказывал более положительное действие на развитие клубеньковых бактерий, чем на известкованном. У бора выявлена обратная закономерность.

Улучшает развитие клубеньков и применение нитрагина (инокуляция).

Клубеньковые бактерии образуются на корнях не только бобовых, но и некоторых небобовых растений, например ольхи. Они также способны усваивать азот воздуха и обеспечивать им растение.

По сообщению В. А. Межараупе, клубеньковые бактерии обнаружены на корнях и в ризосфере корневой системы многолетних злаковых трав (тимофеевка, райграс пастбищный, мятлик луговой, овсяница луговая). Развитию их способствуют главным образом корневые выделения луговых злаковых трав, особенно тимофеевки и райграса пастбищного.

agrofak.com

Основное типы питания растений

Жизнь культурных растений протекает в постоянной взаимосвязи с окружающей средой, из которой они получают все необходимое для нормального роста и развития. В обмене веществ между растениями и окружающей средой важнейшим условием является корневое питание. В процессе его растения выносят из почвы различные элементы пищи, которые после сложных превращений идут на построение органов и тканей и их постоянное обновление.

В состав питательных веществ, поступающих из почвы в растение, входят азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, бор, медь, марганец, молибден, цинк и др. Некоторые зольные элементы могут поступать в растения не только через корневую систему, но и через листья.

Так как многие почвы в усвояемой форме содержат небольшое количество азота, фосфора и калия, то необходимо растения в первую очередь обеспечивать этими элементами, внося их с различными удобрениями. Большинство других элементов, поступающих в растения, непосредственно в состав органов и тканей не входит, по играет важную роль в их образовании. Такие элементы (катализаторы) ускоряют обмен веществ, определяют необходимое физико-химическое состояние содержимого клеток, способствуют передвижению по тканям органических веществ.

Каждый зольный элемент, находящийся в растениях, выполняет определенную физиологическую роль в их жизни. При недостатке одного из необходимых элементов питания растение не может нормально расти и развиваться. Избыток элементов пищи также угнетает растение. Поэтому в производстве не следует односторонне обогащать почву питательными веществами. Одностороннее применение их вызывает ускоренное поглощение избыточного элемента, внесенного с удобрениями, и понижает усвоение других.

Количество усваиваемых из почвы питательных веществ зависит от культуры, сорта, урожая и условий произрастания. Так, сахарная свекла выносит из почвы азота примерно в 2,5 раза, фосфора (Р205) более чем в 1,5 и калия (К 2 О) почти в 5 раз больше, чем озимая рожь.

Поглощение питательных веществ в период вегетации растений колеблется, что связано главным образом с их фазами роста и пластичностью — способностью расти и развиваться при различных условиях среды.

Корневое питание раетений зависит не только от внесенных r почву удобрений, но и от реакции ее среды, жизнедеятельности микроорганизмов, обработки, улучшающей водный, воздушный и тепловой режимы почвы, разложения дернины и корневых остатков.

Известны три типа питания растений: автотрофное, микотрофное и бактериотрофное. При автотрофпом питании растения поглощают из почвы окисленные минеральные соли в водном растворе. Этот тип питания является основным. Доказано, что растения могут нормально расти и давать урожай и в стерильных условиях, если они обеспечены необходимыми факторами жизни. Микотрофное питание растений осуществляется при участии микоризы (грибокорня). У некоторых растений, Главным образом вересковых, микориза (несовершенный гриб) может фиксировать свободный азот воздуха и передавать его растению.

По некоторым данным, микориза способствует усвоению растениями воды из почвы (микориза сосны) и отложению в их тканях дубильных веществ.

Микотрофный тип питания еще мало изучен. Значительно глубже установлена связь между растениями и почвенными бактериями. Питание растений, осуществляемое с помощью почвенных бактерий, называют бактериотрофным.

Первыми биологическую фиксацию азота открыли С. Н. Виноградский и М. С. Воронин. В 1894 г. С. Н. Виноградскому удалось выделить анаэробный фиксатор.

Наиболее яркая взаимосвязь и взаимозависимость установлена между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями. В чистом виде культуру клубеньковых бактерий получили в конце прошлого века Гельригель, Пражмовский и Бейериик. Они доказали, что бактерии способны фиксировать свободный азот воздуха и снабжать им бобовые растения. В 1901 г. Бейеринком был выделен азотобактер.

Обмен питательных веществ между растениями и бактериями осуществляется через сосудисто-волокнистые пучки клубеньков, соединенных с основными сосудами корня. Так как корни бобовых растений различаются между собой по химическому составу и другим признакам, они имеют различные виды клубеньковых бактерий. Например, на корнях люпина и сераделлы могут развиваться только приспособленные к этим культурам виды бактерий, а па корнях клевера и фасоли — другие. Имеют также свои, специфические виды клубеньковых бактерий люцерна с донником и горох с викой.

По данным Д. Н. Прянишникова, клевер оставляет в почве до 150 кг азота на гектаре, люцерна — 300, люпин — более 160. Меньше его накапливают однолетние бобовые растения: горох, вика, фасоль (60—100 кг на 1 га).

Биологически связанный азот усваивается растениями значительно лучше, чем минеральный. Этот вывод был сделан на основании опытов с люпином. Различная продуктивность отдельных видов клубеньковых бактерий обусловлена не только неодинаковой активностью их, но и мощностью корневой системы и количеством клубеньков на корнях.

Фиксация свободного азота клубеньковыми бактериями лучше всего протекает при достаточном доступе воздуха, оптимальной температуре и влажности, наличии органических веществ, кальция, фосфора и нейтральной или слабокислой реакции среды. Усиливают развитие бактерий и повышают урожай бобовых культур бор и молибден. В. Бренчали и X. Торитон (1925) установили, что при недостатке в почве в усвояемой форме бора в клубеньках не образуются сосудисто-волокнистые пучки, по которым происходит обмен веществ между растениями и бактериями. В результате растения не полностью обеспечивает клубеньковые бактерии углеводной пищей, и они слабо усваивают азот воздуха. Усиление активности клубеньковых бактерий от внесения молибдена связано с положительным влиянием /его на физико-химическое состояние и активность клеточных ферментов. Положительное действие молибдена на размножение клубеньковых бактерий выявлено исследованиями Образцовой (1937), Клинцаре, Креслиня (1961) и др.

В опытах А. Я. Клинцаре на дерново-среднеподзолистой почве молибден на неизвесткованном участке оказывал более положительное действие на развитие клубеньковых бактерий, чем на известкованном. У бора выявлена обратная закономерность.

Улучшает развитие клубеньков и применение нитрагина (инокуляция).

Клубеньковые бактерии образуются на корнях не только бобовых, но и некоторых небобовых растений, например ольхи. Они также способны усваивать азот воздуха и обеспечивать им растение.

По сообщению В. А. Межараупе, клубеньковые бактерии обнаружены на корнях и в ризосфере корневой системы многолетних злаковых трав (тимофеевка, райграс пастбищный, мятлик луговой, овсяница луговая). Развитию их способствуют главным образом корневые выделения луговых злаковых трав, особенно тимофеевки и райграса пастбищного.

agrofak.com

Питание растений

В растениях обнаружено более 70 химических элементов, при этом достоверно  установлено, что 17 из них абсолютно необходимы  для нормального роста, развития и  плодоношения. Первые три элемента:  водород (H), кислород (O), углерод (C), растения берут из воздуха и воды. Другие 14 элементов: азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), хлор (Cl), магний (Mg), сера (S), железо (Fe), марганец (Mn), цинк (Zn), медь (Cu), бор(B), молибден (Mo), кобальт (Co) растения берут из почвы.

Химические элементы, находящиеся в почве принято разделять на две группы  обусловленные количеством потребления их растениями.

• Макроэлементы: азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), магний (Mg) и сера (S).
• Микроэлементы: железо (Fe), хлор (Cl), марганец (Mn), цинк (Zn), медь (Cu), бор(B), молибден (Mo), кобальт (Co).

Железо и хлор по количествам, поглощаемым растениями, занимают промежуточное положение между макро- и микроэлементами, однако их чаще относят к микроэлементам.

Микроэлементы потребляются растениями в количествах несколько тысяч раз меньших, чем макроэлементы, отсюда и их название.

Кальций (Ca)

Кальций (Ca) – необходимый элемент питания, который поглощается растениями в количестве, часто превосходящем количество фосфора, но меньше чем азота или калия. Он участвует в создании важного соединения пектата, межклеточного вещества которое скрепляет клетки между собой и способствует их удержанию вместе. Кальций улучшает растворимость многих соединений, в почве делая их доступными для растений, стимулирует активность клубеньковых бактерий, которые фиксируют свободный азот из воздуха. Принято считать, что кальций имеет прямое отношение к развитию корневой системы, так как корни не способны расти в поисках кальция, а должны с ним иметь непосредственный контакт.

Бор (B)

Бор (B) в растениях воздействует на процессы цветения и плодоношения, прорастания пыльцы и деления клеток, на азотный обмен, на углеводный обмен, на активное поглощение солей, передвижение и деятельность гормонов, метаболизм пектиновых веществ, на водный обмен и на функции воды в растениях. Бор малоподвижен в растениях и практически не переходит из старых тканей во вновь образующиеся ткани. Если бор хорошо доступен, многие виды растений будут поглощать его гораздо в больших количествах, чем необходимо. Как правило, растения хорошо выносят широкий диапазон концентраций многих элементов питания, но это не относится к бору. Грань между недостатком и избытком бора очень узкая, и любой избыток бора токсичен.

Как видно из описания функций химических элементов ни один из них не встраивается в структуру растения, а лишь является строительным материалом, который растения берут из почвы или воздуха. Последние проявляют определённую избирательность, потребляя элементы по мере надобности, даже если все элементы находятся в почве с некоторым избытком.

Следует понимать, что ни один из выше перечисленных элементов не может быть заменён каким-либо другим. Это означает, что растение не сможет существовать при полном отсутствии либо острой нехватке хотя бы одного из семнадцати абсолютно необходимых элементов.

Иногда овощеводы концентрируют своё внимание исключительно на основных элементах питания, подкармливая растения мочевиной, суперфосфатом, хлористым калием, или комплексными удобрениями. Так поступая, они закладывают проблему, которая через годы обязательно проявится в виде дефицита нескольких  абсолютно необходимых элементов питания. Что приведёт к отрицательным последствиям. В первые годы такой практики урожаи будут высокими. Однако почва уже начнёт постепенно истощаться по остальным питательным элементам, баланс питательных веществ нарушается, овощи обогащаются нитратами, и наконец, вслед за резким ухудшением качества, начинается снижение урожаев.

Именно такая практика использования только основных элементов и её отрицательные последствия отвращают многих от минеральных удобрений, хотя очевидно, что проблема заложена не в удобрениях, а в способах  их применения.     Правильное питание растений – основное условие получения высокого и качественного урожая.

www.rusagroweb.ru

Питание растений - значение слова, определение слова, слово означает

Питание растений, процесс поглощения и усвоения растениями из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни; заключается в перемещении веществ из среды в цитоплазму растительных клеток и их химическом превращении в соединения, свойственные данному виду растений. Поглощение и усвоение питательных веществ (анаболизм) вместе с их распадом и выделением (катаболизм) составляют обмен веществ (метаболизм) — основу жизнедеятельности организма.   В составе растений обнаружены почти все существующие на Земле химические элементы. Однако для П. р. необходимы лишь следующие: углерод (С), кислород (О), водород (Н), азот (N), фосфор (Р), сера (S), калий (К), кальций (Ca), магний (Mg), железо (Fe) и микроэлементы: бор (В), марганец (Mn), цинк (Pb), медь (Cu), молибден (Mo) и др. Элементы питания поглощаются из воздуха — в форме углекислого газа (CO2) и из почвы — в форме воды (h3O) и ионов минеральных солей. У высших наземных растений различают воздушное, или листовое, питание (см. Фотосинтез) и почвенное, или корневое, питание (см. Минеральное питание растений). Низшие растения (бактерии, грибы, водоросли) поглощают CO2, h3O и соли всей поверхностью тела.   Потребность растительного организма в различных элементах неодинакова; наибольшая — в кислороде и водороде. Это объясняется тем, что живое растение на 80—90% состоит из воды, т. е. из кислорода и водорода в отношении 8: 1. Кроме того, растение расходует за свою жизнь в процессе транспирации в сотни раз больше воды, чем его собственная масса (для предотвращения перегрева). Основу сухого вещества растения наряду с углеродом (45%) составляют также кислород (42%) и водород (6—7%). На долю элементов минерального питания, среди которых преобладают азот и калий, приходится всего 5—7% сухого вещества растения. Ни один элемент питания не может быть заменен другим (так называемый принцип незаменимости питательных элементов). Отсутствие или большой недостаток любого из них неизбежно приводит к прекращению роста и к гибели растения. Каждый из элементов выполняет в растительных тканях свою уникальную функцию, неразрывно связанную со всеми др. отправлениями организма. Так, углерод вместе с водородом и кислородом составляет основу всех молекул органических соединений (см. Биогенные элементы). Вещества, состоящие только из этих трёх элементов (углеводы),— главный субстрат дыхания. Из полимерных углеводов состоят также оболочки растительных клеток. Каждый вид и даже сорт растений поглощает преимущественно те элементы, которые в наибольших количествах нужны для свойственного ему обмена веществ. Поэтому, например, содержание калия в растениях обычно в десятки раз превышает содержание натрия, хотя в почвах отношение между этими элементами обратное. Некоторые виды растений способны накапливать в своих тканях редкие элементы (например, лантан), чем пользуются при геологической разведке (см. Индикаторные растения).   Типы питания. В зависимости от источника поглощаемого углерода различают несколько типов П. р. Часть низших растений (все грибы и большая часть бактерий) может использовать углерод только из органических соединений, в которых он содержится в восстановленной форме. При окислении таких соединений в процессе дыхания освобождается запасённая в них химическая энергия, которая затем может расходоваться на различные эндергонические (т. е. требующие затрат энергии) процессы: синтез более сложных соединений, передвижение веществ в растении и др. Питание этого типа называется гетеротрофным, а растения, потребляющие органические источники углерода,— гетеротрофными (см. Гетеротрофные организмы); питание за счёт мёртвых органических остатков называется сапрофитным, а растения, питающиеся мёртвыми органическими остатками,— сапрофитами. Этот тип питания свойствен всем гнилостным грибам и бактериям. Гетеротрофы, живущие за счёт органических соединений др. живых организмов, называются паразитами. К ним относятся все грибы и бактерии — возбудители болезней животных и растений, а также некоторые высшие растения, например заразиха, высасывающая с помощью специальных присосок соки др. растений. Паразитическое П. р. отличается от симбиоза, при котором происходит постоянный обмен продуктами жизнедеятельности, полезный для обоих партнёров. Симбиотический П. р. наблюдается, например, у азотфиксирующих бактерий, поселяющихся в клубеньках на корнях бобовых растений (см. Азотфиксация), у шляпочных грибов, гифы которых проникают в корневые ткани древесных растений (см. Микориза), а также у лишайников, представляющих собой группу грибов, находящихся в постоянном сожительстве с водорослями. Большая часть растений способна усваивать углерод из углекислого газа, восстанавливая его до органических соединений. Этот тип питания называется автотрофным (см. Автотрофные организмы). Он свойствен всем высшим зелёным растениям, а также водорослям, некоторым бактериям. Восстановление CO2 до органических соединений требует затрат энергии либо за счёт поглощаемого солнечного света (фотосинтетики), либо за счёт окисления восстановленных соединений, поглощаемых из внешней среды (хемосинтетики).   Благодаря П. р. осуществляется большой биогеохимический круговорот веществ в природе (рис. 1). Автотрофные (главным образом зелёные, или фотосинтезирующие) растения дают начало этому круговороту, удаляя из атмосферы CO2 и создавая богатые химической энергией органические вещества. Гетеротрофные растения (главным образом сапрофиты) замыкают этот круговорот, разлагая мёртвые органические остатки до исходных минеральных веществ.   В процессе фотосинтеза растения не только поглощают вещества, но и накапливают энергию. Один из первичных продуктов фотосинтеза — сахара. При соединении 6 грамм-молекул CO2 и такого же количества h3O образуется 1 грамм-молекула глюкозы (180 г). Этот процесс происходит с поглощением 674 ккал (1 ккал = 4,19 кдж) энергии солнечного света, которая и запасается в химических связях сахара. Вместе с молекулами сахара эта запасённая химическая энергия может затем переместиться в другие, нефотосинтезирующие части растений, например в корень. Здесь в процессе дыхания она может освобождаться для синтеза более сложных соединений и для др. процессов жизнедеятельности растительных клеток. Хотя в фотосинтезе непосредственно участвуют только CO2 и h3O, для его осуществления и в особенности для последующих превращений его первичных продуктов необходимы все др. элементы П. р., в каких бы ничтожных количествах они не содержались в растении.   Превращения питательных веществ происходят в различных органах и тканях и связаны друг с другом в непрерывный круговорот веществ в растительном организме (рис. 2). В листьях в процессе фотосинтеза из CO2 воздуха и поступающей из корня h3O образуются первичные органические продукты (ассимиляты). Один из них — сахароза — универсальная форма транспортировки углевода. Из фотосинтезирующих клеток листа сахароза поступает в специальную транспортную систему — ситовидные трубки флоэмы, обеспечивающие нисходящее перемещение веществ сначала по листовым жилкам, а затем по проводящим пучкам стебля в корень. Здесь ассимиляты покидают ситовидные трубки и распространяются по тканям корня. Навстречу притекающим из листьев ассимилятам движутся вода и ионы минеральных солей, которые сначала связываются поверхностью корневых клеток, а затем через клеточную мембрану проникают внутрь клеток. При этом одни элементы (калий, натрий, в значительной степени кальций, магний и др.) поступают в пасоку и подаются в надземные органы в неизменном состоянии. Другие (например, азот), встречаясь с центробежным потоком ассимилятов, вступают с ним во взаимодействие, включаясь в состав органических соединений (аминокислот и амидов), и в таком измененном виде поступают в пасоку. Наконец, третьи (такие, как фосфор), проходя через ткани корня, также включаются в органические соединения (нуклеотиды, фосфорные эфиры сахаров), но затем, снова отщепляясь, поступают в пасоку главным образом в виде свободных ионов. Так или иначе элементы корневого П. р. вместе с водой поступают в сосуды ксилемы — вторую транспортную систему растения, обеспечивающую восходящее перемещение веществ в надземные органы. Движение воды и растворённых в ней веществ по сосудам происходит за счёт корневого давления и транспирации. В листе эти вещества из сосудов проникают в фотосинтезирующие клетки, где происходит их вторичное взаимодействие с ассимилятами. При этом образуются разнообразнейшие органические и органо-минеральные соединения, из которых после ряда усложнений развиваются новые органы растения.   Роль питания. П. р. обеспечивает веществами и энергией следующие процессы: поддержание жизнедеятельности (возмещение убыли питательных веществ при дыхании и выделении в наружную среду), рост органов, отложение веществ в запас и, наконец, воспроизведение потомства (образование плодов и семян). При недостаточном П. р. питательными веществами обеспечиваются в первую очередь процессы, связанные с жизнедеятельностью и воспроизведением потомства. При умеренном недостатке П. р. рост молодых частей растения (верхних листьев, корневых окончаний) ещё продолжается за счёт реутилизации, т. е. повторного использования питательных элементов путём их оттока из более старых листьев. При резком недостатке П. р. рост прекращается, и все питательные ресурсы направляются на главную функцию растительного организма — воспроизведение потомства. В этих условиях ячмень, например, имеет высоту всего 4—5 см, но образует 2—3 вполне нормальные зерновки. Избыток тех или иных элементов П. р. так же вреден, как и их недостаток.   Создание наилучших условий почвенного П. р. путём орошения и внесения удобрений — наиболее эффективное средство управления урожаем с.-х.(сельскохозяйственный) растений. В закрытом грунте (парники, теплицы) можно регулировать также воздушное П. р.— путём изменения содержания CO2 в воздухе и дополнительного освещения (см. Светокультура растений). Создание оптимального комплекса условий для П. р.— главная задача растениеводства. На решение этой задачи направлены мероприятия по мелиорации засоленных почв (удаление вредного для П. р. избытка солей), агротехнические приёмы обработки почвы (создание условий плотности и аэрации, облегчающих П. р.), борьба с сорняками (конкурирующими с культурными растениями за элементы П. р.) и др.   Лит.: Тимирязев К. А., Жизнь растений, Избр. соч.(сочинение), т. 3, М., 1949; Сабинин Д. А.. Физиологические основы питания растений, М., 1965; Максимов Н. А., Как живёт растение, 4 изд., [М., 1966].   Д. Б. Вахмистров.     Рис. 2. Круговорот веществ в растении. Рис. 1. Биогеохимический круговорот веществ в природе.

vseslova.com.ua

Смотрите также

• 
  Размножение цветковых растений
• 
  Растения в медицине
• 
  Леруа мерлен растения
• 
  Что растения выделяют
• 
  Препараты для растений
• 
  Особенности строения растений
• 
  Белокрыльник комнатные растения
• 
  Фитолакка растение фото
• 
  Комнатные растения каттлея
• 
  Заячьи уши растение
• 
  Шафран фото растения