Какие питательный элементы необходимы растениям. Виды питания растений
ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ
Питание растений — это процесс поглощения и усвоения ими питательных веществ, необходимых для построения тканей и органов и осуществления всех жизненных функций. Питание — составная часть обмена веществ у растений.
Большинство высших растений в отличие от других организмов, например животных, строят свое тело из простых соединений — углекислого газа, воды, минеральных солей. Все необходимые элементы питания они получают из воздуха и почвы. Из воздуха через листья растения усваивают углекислый газ, который с помощью солнечной энергии преобразуют в органическое вещество своего тела. Так осуществляется фотосинтез, который называют воздушным питанием растений.
Из почвы через корни в растения поступают вода и ионы минеральных солей, т. е. происходит минеральное питание. Низшие растения: грибы, водоросли, лишайники — усваивают питательные элементы всей поверхностью тела.
Потребности растений в элементах питания неодинаковы. Одни растения, например корнеплоды, нуждаются в повышенных дозах калия, другие — капуста, огурец — требуют много азота. У некоторых растений обнаружена потребность в натрии (сахарная свекла), кобальте (горох, соя и другие бобовые).
Как же происходит усвоение питательных веществ и их дальнейшее превращение в тело растительного организма? В процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды, поступающей из почвы через корни, в листьях образуются первичные органические продукты — ассимиляты (сахароза и др.). Из клеток листа они поступают в ситовидные трубки флоэмы (ткани, проводящей питательные вещества от листьев к корням) и перемещаются вниз по стеблю, распространяясь затем по его тканям.
Корни растений всасывают из почвенного раствора ионы минеральных элементов, которые проникают внутрь корневых клеток. Затем минеральные вещества вместе с водой поступают в сосуды ксилемы (ткани, по которой питательные вещества движутся от корней к листьям) и по ним передвигаются в листья.
Одни элементы (калий, натрий) подаются в наземные органы в неизменном состоянии, другие — в виде органических соединений. В листьях минеральные элементы взаимодействуют с ассимилятами. Здесь образуются разнообразные органические и органо-минеральные соединения. Из них растения и строят свои ткани и органы.
Минеральное и воздушное питание растений — два звена одного физиологического процесса. Только при достаточном минеральном питании фотосинтез протекает интенсивно, и растения хорошо растут и развиваются.
Земледелец может управлять питанием растений, внося в почву минеральные и органические удобрения в нужных дозах и в оптимальные сроки, поливая растения. В защищенном грунте можно регулировать и воздушное питание, если повысить концентрацию углекислого газа в воздухе и использовать дополнительное освещение.
Очень важно уметь определять потребности сельскохозяйственных культур в том или ином элементе минерального питания, т. е. проводить диагностику питания растений.
При недостатке азота, фосфора, калия или другого элемента изменяются размер и окраска листьев, строение органов. Например, если растению не хватает азота, листья его становятся бледно-зелеными, мелкими, стебли — тонкими, у многих культур (плодовых, хлопчатника) опадают завязи.
Если недостает фосфора, то листья томата темно-зеленые с голубоватым оттенком, кукурузы — фиолетовые, капусты — красноватые. Молодые листья мелкие, по краям нижних листьев появляются участки отмершей ткани бурого или черного цвета. Развитие растений замедляется, особенно фазы цветения и созревания.
При калийном голодании листья желтеют, буреют, затем отмирают ткани по их краям, а позднее между жилками. Цвет листьев более темный с голубоватым или бронзовым оттенком. У растений укорочены междоузлия, они вянут и полегают.
Создание наилучших условий для питания растений — наиболее эффективное средство управления урожаем сельскохозяйственных культур. Это основная задача земледельца.
enciklopediya-tehniki.ru
Чем питаются растения? Виды растений и способы их питания :: SYL.ru
Чем питаются растения? Дело в том, что для нормального роста и развития этих организмов необходимы особые условия. Какие именно? Об этом вы узнаете из нашей статьи.
Что такое питание
Осуществление процесса обмена веществ является признаком всех живых организмов. Его составной частью и является питание. Его суть заключается в поступлении веществ к тканям и органам, их преобразовании и усвоении. Чем питаются растения? Подобно другим существам, им необходима энергия, заключенная в связях сложных химических соединений. Особенностью большинства растений является то, что все необходимые элементы они получают из воздуха и почвы. Для человека знания о значении питания для растений имеет огромное значение, поскольку позволяют значительно увеличить урожайность.
Способы питания организмов
По типу питания организмы можно объединить в две группы. Это авто- и гетеротрофы. Представители первых самостоятельно синтезируют органические вещества. К ним относятся растения и некоторые виды бактерий. Для создания органики автотрофы используют разные виды энергии. В зависимости от этого различают фото- и хемотрофы. Растения и сине-зеленые водоросли в ходе биосинтеза используют энергию солнечного излучения. Некоторые виды бактерий в ходе питания окисляют различные минеральные соединения. Они относятся к группе хемотрофов.
Животные, грибы и часть бактерий питаются уже готовыми органическими соединениями, поглощая их разными способами. Такие организмы называют гетеротрофами.
В природе существуют необычные виды растений. И способ их питания может изменяться в зависимости от условий окружающей среды. Это миксотрофы. Они способны к фотосинтезу, а при необходимости могут поглощать и готовую органику. Их примерами являются росянка и эвгленовые водоросли.
Минеральное питание растений
Каждый огородник знает, что урожайность во многом определяется количеством влаги и плодородием почвы. Действительно, для роста растениям необходимы растворы минеральных солей, которые они поглощают при помощи корня. По элементам проводящей ткани они передвигаются по стеблю к листьям. Такой ток веществ называется восходящим. Это и есть почвенное питание растений.
Какие элементы являются самыми важными? Прежде всего это магний, кальций, фосфор, железо и сера. Это макроэлементы, которые необходимы растениям в больших количествах. Каждый из них незаменим. Не меньшее значение для развития корня и побега имеют микроэлементы. К ним относятся кобальт, медь, бор, цинк и молибден. В агротехнических целях эти компоненты вносятся в почву в качестве удобрений.
Особое значение для роста побега имеет азот. Если вы увидели, что листья и стебли растений на вашем участке начали желтеть и вянуть - это явный признак нехватки этого элемента. Достаточное количество азота содержит воздух. Он составляет практически 78% в этой газовой смеси. Но растения не способны усваивать атмосферный азот. Природными помощниками в этом вопросе являются нитрифицирующие бактерии. Они преобразуют атмосферный азот в растворимые соли. Их и поглощают растения из почвы вместе с водой. Человек вносит азот в виде различных удобрений - калийной селитры, карбамидов, сульфатов аммония. Добавлять в почву их необходимо весной, когда начинается формирование побега.
Важным компонентом почвы является воздух. Хорошая аэрация также является необходимым условием развития корня, а значит, и других частей растения. Рыхлению почвы способствует не только человек, но и ее обитатели. Дождевые черви и насекомые проделывают в ней многочисленные ходы. При этом они обогащают почву кислородом и перемещают органические вещества с ее поверхности вглубь.
Воздушное питание растений
Дыхание и фотосинтез являются противоположными процессами. Они являются жизненно необходимыми и в растении протекают одновременно. В чем суть воздушного питания растений? В листья поступает углекислый газ, который вступает в сложную многоступенчатую реакцию с другими неорганическими веществами. В результате образуется глюкоза, которую растения используют в качестве источника энергии. Этот процесс называется фотосинтезом.
Почвенное и воздушное питание растений тесно взаимосвязаны. Органика, которая образуется в листьях, поступает к подземным частям. И наоборот, водные растворы минеральных компонентов передвигаются из корня к побегу.
Что такое фотосинтез
Питание растений биология рассматривает в планетарном масштабе. В ходе фотосинтеза образуется не только моносахарид глюкоза, но и кислород. Этот газ необходим для дыхания не только животным, грибам и бактериям, но и самим растениям.
Процесс фотосинтеза происходит в два этапа: световой и темновой. Солнечная энергия поглощается зеленым пигментом хлорофиллом. В результате этого первоначально происходит фотолиз воды: под действием солнечного света она разлагается на кислород и водород. Далее осуществляется процесс восстановления углекислого газа. Для этого солнечный свет уже не нужен.
Необходимые условия
Чем питаются растения в ходе фотосинтеза? Этот процесс происходит в особых структурах клеток растений, которые называются пластидами хлоропластами. Они имеют зеленый цвет, обусловленный наличием красящих веществ - пигментов. Пластиды этого вида содержат хлорофилл.
Для протекания фотосинтеза необходимы вода и углекислый газ. Начинается химическая реакция только при наличии солнечного света. Углекислый газ проникает в растение через устьица листьев, а воду всасывают корни из почвы.
Насекомоядные
На примере этой группы организмов можно рассмотреть необычные способы питания растений. Этих представителей называют насекомоядными, или хищными. В природе их насчитывается более 600 тысяч видов.
Они имеют ловчие аппараты, с помощью которых охотятся на насекомых. При этом данные растения способны и к автотрофному питанию. Способность поглощать готовую органику делает их менее зависимыми от азота, содержащегося в почве.
Большинство хищных растений являются многолетними травами, иногда встречаются небольшие кустарники. Их типичными примерами являются росянка и пузырчатка. Самое крупное растение-хищник растет на территории Австралии. Это гигантский библис. Жертвами этого кустарника являются насекомые, ящерицы и даже лягушки.
Для охоты у них есть целый ряд приспособлений. Листья видоизменены в специальные ловчие органы. Они имеют железы, которые выделяют пищеварительные ферменты.
Паразитические виды
Для этих растений минеральное питание утратило свое значение. Они неспособны к фотосинтезу или осуществляют его частично. Паразитические виды питаются соками других растений. К примеру, заразиха получает вещества подсолнечника или тыквы.
Известным паразитом является повилика. Ее корень развивается лишь во время прорастания семени. Потом он засыхает, а стебель обвивает растение-хозяина. Повилика крепится к нему с помощью присосок, или гаусторий. Через них происходит всасывание всех (как минеральных, так и органических) веществ. Растения-паразиты приводят к массовой гибели многих культурных растений.
Систематики насчитывают более 4 тысяч видов паразитов. Среди них - представители семейств раффлезиевых. Это растение известно гигантскими размерами своего цветка, достигающего метра в диаметре. Само растение полностью погружено в побег и корень хозяина. Снаружи можно увидеть только цветки.
Еще одним примером паразитов является омела, которая относится к семейству санталовых. Она поселяется на тополях. Стоит сказать, что омела не утрачивает способности к фотосинтезу, однако водные растворы минералов получает с помощью гаусторий.
Полупаразиты
Как и омела, эта группа организмов обеспечивает себя органическими веществами в ходе фотосинтеза. А вот почвенное питание растений затруднено. Дело в том, что у полупаразитов плохо развиты подземные органы. Процесс затрудняется также отсутствием или недостаточным количеством корневых волосков. Для поглощения воды полупаразиты имеют видоизмененные органы. Это корневые присоски. Примерами растений с таким типом питания являются иван-да-марья и погремки.
Вместо послесловия
Итак, в нашей статье мы разобрали, чем питаются растения. Большинство из них являются автотрофами. Это значит, что они осуществляют процесс фотосинтеза. В его ходе в хлоропластах из воды и углекислого газа образуется моносахарид глюкоза и кислород. Происходит это при наличии солнечного света. Среди растений встречаются и виды с гетеротрофным питанием. Они имеют ловчие аппараты, с помощью которых охотятся на мелких животных. Переваривание их происходит при помощи ферментов, которые выделяются специальными железами. Еще одной группой растений являются паразиты. Они частично или полностью утрачивают способность к фотосинтезу и питаются водными растворами других растений.
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.
Следующая > |
agrofak.com
Питание растений — Юнциклопедия
Питание растений — это процесс поглощения и усвоения ими питательных веществ, необходимых для построения тканей и органов и осуществления всех жизненных функций. Питание — составная часть обмена веществ у растений.
Большинство высших растений в отличие от других организмов, например животных, строят свое тело из простых соединений — углекислого газа, воды, минеральных солей. Все необходимые элементы питания они получают из воздуха и почвы. Из воздуха через листья растения усваивают углекислый газ, который с помощью солнечной энергии преобразуют в органическое вещество своего тела. Так осуществляется фотосинтез, который называют воздушным питанием растений.
Из почвы через корни в растения поступают вода и ионы минеральных солей, т. е. происходит минеральное питание. Низшие растения: грибы, водоросли, лишайники — усваивают питательные элементы всей поверхностью тела.
Для питания растениям необходимы углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, сера, магний, железо и микроэлементы, которые нужны им в небольшом количестве. Это медь, марганец, молибден, бор, цинк, кобальт и другие элементы. В составе растительных организмов обнаружены почти все химические элементы, существующие на нашей планете. Если растение не получает хотя бы один нужный элемент питания, то его основные жизненные функции резко нарушаются. Избыток других элементов не заменяет недостающих веществ. Это происходит потому, что питательные вещества выполняют в растительных тканях различные функции.
Потребности растений в элементах питания неодинаковы. Одни растения, например корнеплоды, нуждаются в повышенных дозах калия, другие — капуста, огурец — требуют много азота. У некоторых растений обнаружена потребность в натрии (сахарная свекла), кобальте (горох, соя и другие бобовые).
Как же происходит усвоение питательных веществ и их дальнейшее превращение в тело растительного организма? В процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды, поступающей из почвы через корни, в листьях образуются первичные органические продукты — ассимиляты (сахароза и др.). Из клеток листа они поступают в ситовидные трубки флоэмы (ткани, проводящей питательные вещества от листьев к корням) и перемещаются вниз по стеблю, распространяясь затем по его тканям.
Корни растений всасывают из почвенного раствора ионы минеральных элементов, которые проникают внутрь корневых клеток. Затем минеральные вещества вместе с водой поступают в сосуды ксилемы (ткани, по которой питательные вещества движутся от корней к листьям) и по ним передвигаются в листья.
Одни элементы (калий, натрий) подаются в наземные органы в неизменном состоянии, другие — в виде органических соединений. В листьях минеральные элементы взаимодействуют с ассимилятами. Здесь образуются разнообразные органические и органо-минеральные соединения. Из них растения и строят свои ткани и органы.
Минеральное и воздушное питание растений — два звена одного физиологического процесса. Только при достаточном минеральном питании фотосинтез протекает интенсивно, и растения хорошо растут и развиваются.
Земледелец может управлять питанием растений, внося в почву минеральные и органические удобрения в нужных дозах и в оптимальные сроки, поливая растения. В защищенном грунте можно регулировать и воздушное питание, если повысить концентрацию углекислого газа в воздухе и использовать дополнительное освещение.
Очень важно уметь определять потребности сельскохозяйственных культур в том или ином элементе минерального питания, т. е. проводить диагностику питания растений.
При недостатке азота, фосфора, калия или другого элемента изменяются размер и окраска листьев, строение органов. Например, если растению не хватает азота, листья его становятся бледно-зелеными, мелкими, стебли — тонкими, у многих культур (плодовых, хлопчатника) опадают завязи.
Если недостает фосфора, то листья томата темно-зеленые с голубоватым оттенком, кукурузы — фиолетовые, капусты — красноватые. Молодые листья мелкие, по краям нижних листьев появляются участки отмершей ткани бурого или черного цвета. Развитие растений замедляется, особенно фазы цветения и созревания.
При калийном голодании листья желтеют, буреют, затем отмирают ткани по их краям, а позднее между жилками. Цвет листьев более темный с голубоватым или бронзовым оттенком. У растений укорочены междоузлия, они вянут и полегают.
Создание наилучших условий для питания растений — наиболее эффективное средство управления урожаем сельскохозяйственных культур. Это основная задача земледельца.
yunc.org
Питание растений - это... Что такое Питание растений?
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 (См. Флоэма), 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 (См. Пасока) 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 (См. Ксилема) — 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. 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., 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. 1. Биогеохимический круговорот веществ в природе.
Рис. 2. Круговорот веществ в растении.
dic.academic.ru
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. |
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.
Оцените статью: Загрузка...Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:
rozarii.ru