Минеральное питание растений – это почвенный способ усвоения питательных веществ

Механизмы поступления веществ в растения.

Минеральное питание растений – это совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения растениями химических элементов, получаемых из почвы в форме ионов минеральных солей. При исследовании золы растений в ней было обнаружено множество химических элементов, Это свидетельствует о том, что данные элементы необходимы растениям и накапливаются в них. Среди них – углерод (около 45 % сухой массы тканей), кислород (45%), водород (6%) и азот (1,5 %). Их называют органогенами. Несколько процентов приходится на зольные элементы, которые остаются в золе после сжигания растения. Содержание минеральных элементов обычно выражают в процентах от массы сухого вещества. Все минеральные элементы, в зависимости от их количественного со- держания в растении, принято делить на макроэлементы, содержание кото- рых – более 0,01 % от сухой массы (к ним относятся азот, фосфор, сера, ка- лий, кальций, магний), и микроэлементы, содержание которых – менее 0,01 % (железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден, кобальт, хлор)..

Методы изучения минерального питания:

-Водная культура (выращивание растений в воде, на питательной смеси);

-Аэропоника (процесс выращивания растений в воздушной среде без использования почвы, при котором питательные вещества к корням растений доставляются в виде аэрозоля.)

-Использование биогумуса (создают биогумус с помощью червей);

-Фитотроны (камеры с микроклиматом помещение для выращивания р-ний в искусственно регулируемых условиях. );

-Метод стерильных культур (выделяют отдельные клетки, помещают в разные среды);

-Культура изолированных клеток и тканей.

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

Другая характерная черта минерального питания — специфичность в потребности, накоплении и распределении по органам отдельных элементов у разных растений. Это касается и токсических элементов: репа (Brassica rара) накапливает кадмий в 4 раза больше, чем морковь (Daucus sativus), но в корнеплоде (съедобной части) репы его концентрация вдвое ниже, чем в корнеплоде моркови. Специфичность в накоплении элементов, в том числе токсичных для человека и животных (тяжелых металлов, нитрата и др.), учитывается при оценке качества сельскохозяйственной продукции. В то же время способность растений извлекать и накапливать ионы-загрязнители может бытьполезна. В настоящее время некоторые виды растений используются в такой технологии очистки окружающей среды, как фиторемедиация.

Значение общих элементов минерального питания.

Каждый химический элемент играет в жизни растения особую роль. Минеральные соединения азота и зольных элементов поглощаются наземными высшими растениями почти исключительно корнями. Соли, как и вода, поглощаются живыми клетками первичной коры корня и корневыми волосками, затем корневым давлением выталкиваются с водой в сосуды, разносятся транспирационным током по другим частям растения и снова принимаются живыми клетками стебля и листа.

Значение элементов минерального питания

Элементы	Значение для жизнедеятельности растения
С, О, Н	универсальные компоненты органических соединений – углеводов, липидов
С, О, Н, N, S	универсальные компоненты органических соединений – белков, нуклеиновых кислот, порфиринов
Si	придает прочность клеточным стенкам
Al	участвует в обмене веществ в гидрофитов
Fe, Mn, Zn, Mo, Co	входят в состав ферментов или их кофакторов
Fe	необходимое для синтеза хлорофилла, участвует в структуре отдельных ферментов и целых ферментных систем, связанных с окислительно-восстановительными реакциями клетки
Mn, Mg, Zn	обеспечивают сочетание ферментов или коферментов с субстратами
Mn	участвует в окислительно-восстановительных реакциях процессов дыхания и фотосинтеза (фотолиз воды)
Mg	как компонент хлорофилла участвует в фотосинтезе
Zn	входит в состав большого количества разнообразных ферментов
В	усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветов и плодов
Cu	входит в состав компонентов электрон-транспортной цепи митохондрий и хлоропластов
Mo, Co	участвуют в азотфиксации
Mo	участвует в восстановлении нитратов
Cl	участвует в процессах фотосинтетического выделения кислорода
P	входит в состав АТФ, нуклеиновых кислот, участвует в обмене веществ
К, Mg, Ca	влияют на гидратацию коллоидов протоплазмы
К	влияет на активность почти 60 ферментов

Механизмы поступления веществ в растения.

Механизм поступления питательных веществ сложный процесс. В основном он осуществляется в результате обмена между ионами почвенного раствора и теми ионами, которые находятся в поверхностных слоях растительных корневых клеток. Такая контактная обменная реакция между почвенным раствором и корневыми клетками обеспечивает растениям возможность извлекать питательные вещества из почвенного раствора слабой концентрации и сосредоточить их внутри организма в больших размерах.

В поступлении питательных веществ можно выделить этапы:

1) поступление иона в кажущееся свободное пространство корня

2) преодоление мембранного барьера

3) транспорт иона по тканям растения

Питательные вещества могут вступать в контакт с поверхностью корня по 3-м механизмам:

1. корневой перехват (к соприкосновению с питательным веществом приводит рост корней)

2. массовый поток (растения поглощают воду, вызывая движение к корню почвенного раствора содержащего питательные вещества)

3. диффузия (потребляя элементы питания растения, уменьшают их концентрацию у поверхности корней, это дает возможность перемещения питательных веществ по градиенту концентрации)

Вклад каждого из этих механизмов зависит от интенсивности поглощения веществ корнем и от обеспеченности элементом почвы. Поглощение элементов питания свободным пространством корня может осуществляться не только обменно на Н и НСО3- но и на ионы органических и минеральных соединений выделяемых корнем. Ионы элементов питания, адсорбированные в апопласте удерживаются силами электростатического притяжения и могут вытесняться другими ионами в окружающий раствор.

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

Преодоление мембранного барьера. Транспорт иона по тканям растения.

Основной компонент мембран – белки и фосфолипиды. Мембрана построена из 3-х слоев. Внутренний образован 2мя слоями фосфолипидов которые смыкаются гидрофобными концами благодаря силам Ван-дер-Ваальса и находятся в полужидком состоянии. Способы проникновения ионов через биол мембраны. 1. Простая диффузия через липидную фазу, если в-во растворимо в липидах. 2. Облегченная диффузия гидрофильных в-в с помощью липофильных переносчиков. 3. Простая диффузия через гидрофильные поры (например, через ионные каналы). 4. Перенос в-в с уч-ем акт переносчиков (насосов). 5. Перенос в-в путем экзоцитоза (везикулярная секреция) и эндоцитоза (за счет инвагинации мембран)..

Существует 2 механизма перемещения веществ через плазмолемму:

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

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

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

Минеральное питание растений

Из данного видеоурока вы узнаете, что для нормального роста и развития растениям необходимо получать различные минеральные вещества. Узнаете о том, что сила, которая вызывает одностороннюю подачу влаги от корней к побегам, называется корневым давлением. В данном уроке приводятся следующие понятия: минеральное питание растений, жизненно важные химические элементы, корневое давление, пасока, органические и минеральные удобрения.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока “Минеральное питание растений”

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

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

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

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

Каждый химический элемент играет в жизни растения особую роль.

Например, вещества, содержащие азот, способствуют росту растений.

А при нехватке азота тормозится рост растений и формируются мелкие желтоватые листья.

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

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

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

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

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

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

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

Рассмотрим, каким образом происходит поглощение питательных веществ.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Если ветка или ствол берёзы поранены, то из ранки начинает сочится сок — пасока берёзы. Пасока сладковата на вкус, в ней растворены различные питательные вещества, в том числе сахара и витамины. Она необходима растению для его весеннего роста, набухания и развёртывания почек. Берёзовый сок вкусен и полезен для здоровья человека, его заготавливают в берёзовых лесах, предназначенных к рубке.

Управление минеральным питанием растений

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

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

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

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

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

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

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

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

Минеральные удобрения ― это не природные удобрения, а созданные человеком.

В зависимости от содержания минеральных веществ различают азотные, фосфорные и калийные минеральные удобрения.

Кроме того, широко используют микроудобрения, в которых содержатся такие элементы, как бор, медь, цинк, кобальт и др.

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

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

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

Минеральное питание растений — это залог высоких стабильных урожаев

Трудно представить нашу жизнь без растений. Они сопровождают человека повсюду. Одни предназначены для красоты, радуя взоры разнообразием ярких цветов, другие служат кормом для животных, третьи употребляют в пищу люди. А роль представителей флоры в переработке углекислого газа в кислород трудно переоценить.

Однако для активной жизнедеятельности и розам, и яблоням, и пшенице нужна энергия, чтобы расти и развиваться, для чего у них существует корневая система. Минеральное питание растений — это способ усвоения питательных веществ, находящихся в почве и растворенных в воде.

Как питаются растения

Поскольку практически все растения имеют корневую систему и стебель с листьями, они используют 2 варианта питания: почвенный и воздушный. Последний характеризуется усвоением углекислого газа, содержащегося в воздухе. Это важнейший строительный материал. Но для осуществления фотосинтеза необходимы еще кислород и водород, которые представители флоры тоже добывают из воздуха.

Чтобы начался процесс фотосинтеза, нужна еще и солнечная энергия, под воздействием которой из минеральных солей, содержащихся в почве и растворенных в воде, а затем поступивших в надземную часть растений, получаются органические вещества: углеводы и аминокислоты, имеющие сложный химический состав и обладающие большим запасом энергии.

Солнечные лучи, в свою очередь, поглощает содержащийся в листьях хлорофилл, благодаря которому растения и приобретают зеленый цвет.

Фотосинтез — сложнейший природный процесс, сопровождающийся в том числе выделением кислорода, незначительная часть которого используется представителями флоры для дыхания.

Источники питания

Поскольку тип питания у растений и воздушный, и капельный, источниками пополнения энергии являются почва и воздух, откуда растительный организм добывает себе все необходимое. Полученными веществами корневая и надземная части активно обмениваются, чтобы их развитие было полноценным.

Из воздуха представители флоры получают газы и ультрафиолет, а из земли — влагу и минеральные соли, после чего начинаются биохимические процессы. Из углекислого газа образуются крахмал и сахара.

Водоросли лишены корневой системы, поэтому усваивают минеральные вещества всей поверхностью тела.

Что такое минеральное питание

Растения — живые организмы, для жизнедеятельности которых необходима пища.

Но появится она только при наличии пяти условий:

• воздух;
• вода;
• свет;
• ультрафиолетовые лучи;
• минералы.

В процессе получения необходимой энергии активно трудятся и листья, и стебли, и корни. Последние отвечают за минеральное питание — усвоение растением из почвы минеральных солей, растворенных в воде, и влаги. Важная роль при этом отводится корневым волоскам, поэтому данный вид питания иногда еще называют корневым.

Нитевидные волоски действуют по принципу насоса, всасывая растворы солей, которые по тканям волоска поступают в трахеиды — специальные проводящие клетки, и сосуды. Питательные вещества поднимаются из проводной корневой зоны по стеблю к листьям. Чем разветвленнее подземная часть, тем лучше осуществляется питание.

Основные микроэлементы

В почве содержится много минералов, и все эти элементы необходимы для жизнедеятельности флоры, вот только пропорции для каждого растения свои. Но есть и основные микроэлементы, без которых растительному братству просто не обойтись.

Все они хорошо известны еще со школы:

• азот;
• фосфор;
• калий;
• кальций;
• магний;
• железо;
• марганец;
• цинк;
• медь;
• бор.

Каждый химический элемент обладает определенными свойствами, присущими только ему. На излишек или нехватку того или иного минерала листья, стебли и плоды обязательно реагируют. Особенно это актуально для сельскохозяйственных культур, ведь от правильного питания той же пшеницы или капусты зависит количество урожая.

Присутствует в составе аминокислот и белков, необходим для роста. При недостатке азота листья мельчают, меняется их окраска с зеленой на желтую. Если ситуацию не исправить, побеги перестают расти, плоды не завязываются. Много азота в навозе, который так любят огородные культуры: картофель, капуста, морковь, лук.

Переизбыток азота тоже вреден. У культур наблюдается усиленный рост, они начинают «жировать». Зеленая масса усиленно растет, а цветковые почки завязываются плохо. Томаты, к примеру, вымахают выше человеческого роста, но плодов на одном кусте окажется 5-10, да и те среднего или мелкого размера.

Калий

Необходим для всасывания минеральных солей и воды, помогает в транспортировке питания в стебли, листья и плоды, стимулирует биосинтез. Отвечает калий и за защитные свойства, запуская механизмы сопротивления жаре и холоду, вредителям и болезням. Если этот элемент присутствует в достаточном количестве, цветки будут больше и ярче, а плоды крупнее.

При недостатке калия замедляется рост надземных частей, а при сильном дефиците листья сначала изменяют окраску на лилово-бронзовую, а затем скручиваются, сохнут и отваливаются. Похожее наблюдается и со стеблями. Они истончаются и становятся ломкими даже от дуновения ветра.

Фосфор

В ядре клетки находятся нуклеопротеиды — соединение белков с нуклеиновыми кислотами, в состав которых как раз и входит фосфор — очень важный микроэлемент для растительной жизнедеятельности. В основном он накапливается в тканях, цветках, а позднее — в семенах. Помогает делению клеток и развитию корневой системы.

Фосфор отвечает за зимовку флоры. Если его достаточно, ветви не вымерзают, кора зимой не трескается, растения чувствуют себя комфортно. При недостатке фосфора корешки слабые, плохо впитывают минеральные соли. Листья становятся лилово-красными. При остром дефиците этого элемента наступает гибель и травинки, и деревца. Минеральные удобрения (суперфосфат, например) могут исправить ситуацию.

Магний

В питательный рацион обязательно должен входить и магний, поскольку он присутствует в составе хлорофилла, следовательно, участвует в фотосинтезе.

Магний отвечает за репродуктивность:

• активирует ферменты;
• непосредственно участвует в обмене веществ;
• помогает в закладке ростовых почек;
• стимулирует прорастание семян.

Когда магния не хватает, в основании листовой пластины наблюдается красноватый оттенок, который постепенно распространяется вдоль центрального проводника. При дефиците магния листья засыхают, урожай снижается, декоративные культуры становятся непривлекательными.

Кальций

Особенность этого элемента заключается в том, что его можно встретить в каждой клетке представителей растительного мира. Роль стабилизатора особенно важна для функциональной жизнедеятельности. Магний принимает участие и в росте, и в работе корневой системы. Без него нормальное всасывание минеральных солей невозможно.

Если наблюдается нехватка кальция, корни будут слабыми, не разветвленными. Листья молодых побегов при этом краснеют по кромке. Если вовремя не внести органические удобрения с содержанием кальция, листья сначала станут пурпурными, а потом засохнут вместе с верхушками побегов.

Марганец

Принимает активное участие в белковом синтезе. Обязательный элемент в процессе фотосинтеза. Марганцем обеззараживают почву в теплицах и на грядках, борются с растительными болезнями и вредителями. Когда его не хватает, молодая поросль хиреет, листья у нее становятся желтыми, а верхушки побегов постепенно отмирают и засыхают.

Железо

Растения, как утверждает наука биология, тоже дышат. За правильное дыхание отвечает железо, являющееся акцептором кислородных молекул и принимающее непосредственное участие в окислительно-восстановительных процессах и синтезе веществ, из которых впоследствии выработается хлорофилл.

Недостаток этого химического элемента приводит к заболеванию — хлорозу, когда листовая пластина истончается и светлеет, становясь сначала желто-зеленой, а потом ярко-желтой. На листьях появляются пятна, по внешнему виду напоминающие ржавчину. При неправильном дыхании рост стебля и листьев замедляется, урожайность снижается.

Этот элемент есть во многих ферментах, принимающих участие в обмене веществ. Бор — прекрасный стимулятор синтеза белков, углеводов и аминокислот. А еще он отвечает за хранение корнеплодов. Чтобы овощи впитали его в достаточном количестве, нужны солнечные дни. Именно по этой причине хранить свеклу и морковь, к примеру, в Воронежской области легче, чем на Севере или в регионах средней полосы.

Иногда на стеблях побегов появляются пестрые пятна, что свидетельствует об острой нехватке бора. При этом листья у основания побегов приобретают синеватый оттенок. В дальнейшем листва разрушается, молодая поросль гибнет. Взрослые растения при дефиците бора плохо цветут и непродуктивно плодоносят.

Необходима для нормальной жизнедеятельности флоры. Дополняет действие других микроэлементов.

Выполняет целый ряд функций:

• присутствует в составе сразу нескольких ферментов;
• стимулирует углеводный и белковый обмен;
• участвует в дыхании растений;
• способствует фотосинтезу.

Раствор медного купороса применяется для обеззараживания растений. Если данного элемента не хватает в почве, верхушечные побеги засыхают. Особенно этим страдают молодые плодовые деревца.

Является катализатором роста растений. Участвует в фотохимическом расщеплении воды и окислительно-восстановительных процессах. Оказывает влияние на формирование засухо- и морозоустойчивости у представителей флоры. При больших дозах азота и фосфора в почве, усвоение цинка замедляется. Однако дефицит его становится заметен только в конце вегетации, когда листва приобретает лимонный оттенок.

Плюсы и минусы

Растения играют большую роль в жизни человека. Относиться к ним можно по-разному, но несомненная польза флоры для существования нашей планеты очевидна. Одна особенность растительного братства вырабатывать кислород чего стоит.

У почвенного питания тоже есть целый ряд достоинств:

• способность получать необходимые вещества прямо из земли;
• растения питаются самостоятельно;
• в случае нехватки отдельного микроэлемента его всегда можно добавить в почву;
• возможность влиять на урожайность сельскохозяйственных культур;
• минералы помогают представителям флоры стойко переносить засуху и морозные зимы;
• микроэлементы защищают посадки от вредителей и болезней.

Что такое удобрение, современная молодежь знает только из учебников. Зато фермеры и огородники хорошо с ним знакомы. Производители предлагают в широком ассортименте и комплексные удобрения, и отдельные микроэлементы. Но при всех преимуществах у минерального питания есть и отдельные недостатки.

Если растения сжечь, то в золе можно обнаружить много микроэлементов. В дикой природе, когда трава, цветы и листва осенью жухнут, все это остается на земле. Следовательно, микроэлементы никуда не исчезают, и флора снова может их использовать с наступлением весны, когда опавшие листья и старая трава превратятся в перегной.

Совсем другая картина с сельскохозяйственными культурами, плоды которых забираются человеком для употребления в пищу. Чтобы сохранить баланс микроэлементов в почве, приходится вносить различные подкормки, а это трудовые и материальные затраты. К тому же многие представители растительного братства имеют свойство накапливать в себе микроэлементы, переизбыток которых вреден для здоровья.

Если внести в землю много того же азота, овощи будут изобиловать нитратами, нанося вред человеческому организму при употреблении. Поэтому при внесении минеральных удобрений нужно проявлять внимательность, да и работать с ними лучше в перчатках и марлевой повязке.

Растения-исключения

Раньше к растениям относили и грибы, но со временем их выделили в отдельные группы, отделы и классы. То же самое касается бактерий и большинства микроорганизмов.

Среди самих растений также встречаются исключения, например, представитель однодольных растений Вороний глаз, имеющий листовую пластину с сетчатым жилкованием и четырехчленный околоцветник. Это признаки двудольных растений, хотя сам Вороний глаз относится к однодольным.

Аналогичная картина наблюдается и у известного всем подорожника, относящегося к классу двудольных, но демонстрирующего признаки однодольных растений: дуговое жилкование листовой пластины и мочковатую корневую систему.

Вопрос: Без чего невозможен фотосинтез?

1. Без ионов серебра.
2. Без солнечных лучей.
3. Без перекрестного опыления.

Вопрос: Как усваивают минеральные вещества водоросли?

1. Всей поверхностью тела.
2. С помощью корней.
3. Водорослям не нужны микроэлементы.

Вопрос: Для чего нужен азот?

1. Для быстрого созревания плодов.
2. Для обильного цветения.
3. Для роста растений.

Вопрос: Как реагируют стебли на недостаток калия?

1. Покрываются бурыми пятнами.
2. Истончаются и становятся ломкими.
3. Чернеют и гниют.

Вопрос: За что отвечает магний?

1. За развитие корневой системы.
2. За засухоустойчивость.
3. За репродуктивность.

Вопрос: Какой оттенок приобретают листья при нехватке бора?

1. Синеватый.
2. Красноватый.
3. Лимонный.

Вопрос: Когда становится заметен дефицит цинка?

1. В период цветения.
2. В период плодоношения.
3. В конце вегетации.

Вопрос: Как повышают урожайность овощей?

1. Поливают слабым раствором поваренной соли.
2. Вносят подкормки.
3. Опрыскивают медным купоросом.

Вопрос: Какие представители флоры относятся к растениям-исключениям?

1. Подорожник.
2. Одуванчик.
3. Чертополох.

Правильные ответы: 2, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2, 1. Образование Петра 1 читайте у нас на сайте.

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ

совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химич. элементов, необходимых для жизни растит, организма, в форме ионов минеральных солей. Среди элементов М. п. р. различают макроэлементы (N. S. Р, К, Са, Mg) и микроэлементы. Азот поглощается растениями в форме аниона NO3 или катиона NH+ , фосфор и сера — в форме анионов H2PO4 и SO2- , металлы — в форме катионов К+ , Са2+ и Mg2+. Одноклеточные организмы и водные растения поглощают элементы М. п. р. всей поверхностью, высшие наземные растения — поверхностными клетками корня, гл. обр. корневыми волосками. Катионы проникают в клетку через окружающую её плазмалемму пассивно, анионы (а также К+ при наруж. концентрациях меньше 1 мМ) — активно, с затратой метаболич. энергии. Активное поглощение обеспечивается работой молекулярных ионных насосов плазмалеммы. Внутри клетки ионы перемешиваются с помощью кругового движения цитоплазмы (циклоза) и неравномерно перераспределяются между ней и органоидами (компартментация). От клетки к клетке ионы передвигаются либо по плазмодесмам, объединяющим все клетки ткани воедино — в симпласт, либо по клеточным оболочкам, также объединённым в апопласт. В теле растения ионы перемещаются с водным током по сосудам ксилемы, пронизывающим корень, стебель и лист. Восходящий транспорт элементов М. п. р. направлен гл. обр. к формирующимся плодам и молодым листьям. По мере старения ниж. листьев элементы М. п. р. оттекают из них в растущие органы, где могут использоваться повторно (реутилизация). Вовлечение поглощённых элементов М. п. р. в обший обмен веществ происходит во всех клетках растения. Азот входит в состав аминокислот и белков, а также аминов, амидов, алкалоидов, хлорофилла, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, мн. гормонов и витаминов. Сера включается в аминокислоты цистеин, цистнн и метионин, фосфор — в аденозинтрифосфат (АТФ) и др. аденозинфосфаты, играющие ключевую роль в энергетич. обмене клетки, а также в фосфолипиды клеточных мембран и в нуклеиновые к-ты. Калий, кальций и магний остаются гл. обр. в ионной форме, обеспечивая стабильность субклеточных структур и активность ферментов (примерно 10% Mg листовых клеток входит в состав хлорофилла). Вместе с фотосинтезом М. п. р. составляет единый процесс питания растений. Регуляция М. п. р. с помощью удобрений — один из важнейших путей повышения продуктивности с.-х. культур.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения растениями химических элементов, получаемых из почвы в форме ионов минеральных солей. При исследовании золы растений в ней было обнаружено множество химических элементов, в т.ч. редких, содержание которых в различных частях растений было не одинаковым. Это свидетельствует о том, что данные элементы необходимы растениям и накапливаются в них. Элементы, присутствующие во всех растениях, были отнесены к жизненно важным – это калий, кальций, магний, железо, сера и фосфор. Для разных растений они необходимы в различных количествах. Полностью заменить одни элементы какими-либо другими невозможно. От степени их присутствия в почве зависит урожайность с.-х. растений. В почвах средней полосы России обычно не хватает азота и фосфорной кислоты, реже калия, поэтому их вносят в качестве азотных и фосфорно-калийных удобрений.
Каждый химический элемент играет в жизни растения особую роль. Фосфор усваивается растением в виде солей фосфорной кислоты (фосфатов) и находится в нём в свободном состоянии или совместно с белками и другими органическими веществами, входящими в состав плазмы и ядра. В свободном состоянии, возможно, регулирует в клетке кислотную и щелочную среду. Сера поглощается растением в виде солей серной кислоты, входит в состав белков и эфирных масел. Калий сосредоточен в молодых органах, богатых плазмой, а также в органах накопления запасных веществ – семенах, клубнях, вероятно, играет роль нейтрализатора кислой реакции клеточного сока и участвует в тургоре. Магний содержится в растении там же, где и калий, и, кроме того, входит в состав хлорофилла. Кальций накапливается во взрослых органах, особенно в листьях, служит нейтрализатором вредной для растения щавелевой кислоты и защищает его от токсического действия различных солей, участвует в образовании механических оболочек. Железо находится в растении в малых количествах, но входит в состав протопластов, и при его недостатке развивающиеся листья не зеленеют, а остаются белыми (явление хлороза).
Кроме указанных жизненно необходимых элементов, определённое значение имеют хлористый натрий (накапливаясь в клетках галофитов, позволяет увеличить осмотическое давление до 100 атмосфер, благодаря чему они могут противостоять физиологической сухости почвы), марганец, фтор, йод, бром, цинк, кобальт, стимулирующие рост растений, и др.
Минеральные соединения азота и зольных элементов поглощаются наземными высшими растениями почти исключительно корнями. Соли, как и вода, поглощаются живыми клетками первичной коры корня и корневыми волосками, затем корневым давлением выталкиваются с водой в сосуды, разносятся транспирационным током по другим частям растения и снова принимаются живыми клетками стебля и листа. В живых клетках корня происходит первый отбор веществ, допускаемых внутрь растения. Участие живых клеток в принятии веществ обусловливают избирательную способность растения, благодаря которой различные вещества поглощаются в разных количествах. Так как поступление в сильной степени зависит от потребления, растение принимает на различных стадиях развития то одни соли, то другие. Чем теснее соприкосновение корня с частицами почвы, тем сильнее развита корневая система и тем полнее идёт поглощение солей. Кроме того, корни обладают растворяющей способностью. Несомненно, что мощная, сильно разветвлённая корневая система способствует лучшему питанию растения.

.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)

Полезное

Смотреть что такое “МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ” в других словарях:

минеральное питание растений — Поглощение и усвоение питательных элементов растениями в минеральной форме. [ГОСТ 20432 83] Тематики удобрения … Справочник технического переводчика

Минеральное питание растений — усвоение ими из внешней среды ионов минеральных солей, необходимых для нормальной жизнедеятельности растительного организма. К элементам М. п. р. относятся N, Р, S, К, Ca, Mg, а также Микроэлементы (Fe, В, Cu, Zn, Mn и др.). М. п. р.… … Большая советская энциклопедия

минеральное питание растений — минеральное питание растений, совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химических элементов растениями из почвы в форме ионов минеральных солей. К элементам М. п. р. относятся макроэлементы (N, S, P, К, Ca, Mg) и микроэлементы… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ — совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения хим. элементов растениями из почвы в форме ионоп минер, солей. К элементам М. п. р. относятся макроэлементы (N, S, Р, К, Са, Mg) и микроэлементы (Fe, В, Мп, Си, Zn, Mo). Азот поглощается… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

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,… … Большая советская энциклопедия

питание растений — питание растений, усвоение неорганических соединений из окружающей среды и автотрофное превращение их в органические вещества, используемые на образование и обновление структурных частей растений и на энергетическое обеспечение функций. До начала … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ — усвоение неорганич. соединений из окружающей среды и автотрофное превращение их в органич. в ва, используемые на образование и обновление структурных частей р ний и на энергетич. обеспечение функций. До нач. 19 в. существовала гумусовая теория… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

питание растений — усвоение (ассимиляция) растениями питательных веществ, поступающих из внешней среды; основа обмена веществ. Источниками поступления питательных веществ для растений служит почва, из которой они получают растворённые в воде минеральные (см.… … Биологический энциклопедический словарь

Минеральное питание — потребление растениями и животными (последними обычно по трофич. цепи) минеральных веществ (в виде анионов или катионов), необходимых для их жизнедеятельности. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской… … Экологический словарь

МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ — поглощение и усвоение (ассимиляция) корнями растений неорганических соединений макро и микроэлементов, а также передвижение и превращение их в надземных частях растений … Словарь ботанических терминов

§ 15. Минеральное питание растений — Пасечник. 6 класс. Учебник

Корневой волосок — это длинный вырост наружной клетки корня, расположенный в зоне всасывания корня. Проникая между частицами почвы, корневые волоски плотно прилегают к ним и всасывают из почвы воду с растворёнными в ней минеральными веществами.

Корневые волоски способны значительно увеличить всасывающую поверхность корня растения, а значит и улучшить обеспечение растения водой и минеральными веществами.

3. Какие минеральные вещества вам известны?

Фосфор, калий, сера, магний, азот.

Вопросы в конце параграфа

1. Какие вещества необходимы для минерального питания растения?

Больше всего растению необходимы калий, азот и фосфор:

• калий способствует быстрому оттоку органических веществ из листьев к корням;
• азот необходим для роста растений;
• фосфор способствует быстрому созреванию плодов.

Кроме того, растениям для роста и развития необходимы и другие минеральные вещества, но уже в небольших количествах.

2. Как растения поглощают питательные вещества?

Различные виды растений поглощают питательные вещества разными способами. Например у водорослей питательные вещества усваиваются всей поверхностью тела.

У высших растений, например для покрытосемянных растений, которые изучаются в ходе этого курса, функцию поглощения питательных веществ из почвы выполняет корень.

Процесс поглощения воды и растворённых в ней минеральных веществ происходит в зоне всасывания корня. Именно в этой зоня на наружной поверхности корня вырастают корневые волоски — специальные вытянутые клетки, способные проникать сквозь частицы почвы и всасывать воду.

Число корневых волосков у различных растений разное, но их всегда очень много. Чем больше у растения корневых волосков, тем большую поверхность всасывания имеет растение и тем больше питательных веществ оно получит.

Далее из корневого волоска вода поступает в соседние клетки, а потом в сосуды корня. По сосудам вода и питательные вещества поднимаются в другие органы растения. Подняться вверх по сосудам воде помогает корневое давление растения.

3. Что такое корневое давление?

Корневое давление — это давление, которое создается в сосудах корней и благодаря которому обеспечивается движение воды и растворённых в ней минеральных веществ из корня вверх в другие части растения.

4. Почему растения не рекомендуется поливать холодной водой?

При поливе холодной водой происходит снижение поглощающей способности корня. Холодная ода хуже впитывается корневыми волосками и растение не получает всех необходимых ему веществ .

5. Какие виды удобрений вы знаете?

Существуют органические, минеральные и микроудобрения удобрения:

• органические удобрения — это отходы от жизнедеятельности животных (навоз, птичий помёт) или отмершие части организмов животных и растений (торф, перегной);
• минеральные удобрения — это удобрения, содержащие необходимые для жизни растений минеральные вещества, различают азотные минеральные удобрения, калийные и фосфорные;
• микроудобрения — это удобрения, которые содержат различные химические вещества, помогающие росту растений, например бор, медь, цинк, кобальт и прочие.

6. Какое влияние на рост и развитие растений оказывают азот, калий, фосфор?

Азот способствует росту растений. Калий обеспечивает быстрый отток органических веществ от листьев в корням. Фосфор необходим для скорейшего созревания плодов.

7. Что такое подкормка?

Подкормка — это внесение в почву удобрений, необходимых растению в данный период жизни. В разные сроки вносятся разные удобрения, всё зависит от конкретных потребностей и вида растений.

Подумайте

Правильно ли поступают люди, убирая осенью опавшую листву с газонов в скверах и парках населённых пунктов?

В природе опавшая листва перегнивает и обогащает почву минеральными веществами. Убирая опавшую листву с газонов и в скверах люди лишают городские растения естественной подкормки. Это неправильною

С чем связаны особенности строения клетки корневого волоска?

По своему строению корневой волосок — это длинный вырост наружной клетки корня. Длина корневых волосков в среднем 10 мм. Поверхность их покрыта слизью, которая помогает корневому волоску как можно более тесно соприкасаться с частицами почвы и эффективно всасывать воду и растворённые в ней минеральные и органические вещества.

Задания

1. Возьмите два одинаковых растения колеуса средних размеров. Поставьте их в светлое тёплое место и три дня не поливайте. Затем регулярно поливайте: первое растение — ежедневно утром и вечером, расходуя на каждый полив по 50 мл воды, второе растение — три раза в неделю (понедельник, среда, пятница), расходуя на каждый полив по 200 мл воды. Опыт проводите в течение месяца. Результаты наблюдений записывайте в тетрадь. Сравните результаты наблюдений и сделайте вывод.

Результаты эксперимента будут сильно зависит от времени года, в который будет проводиться эксперимент. Так, в зимний период у колеуса наступает период покоя. На протяжении всех зимних месяцев необходимо максимально ограничить полив и не удобрять это растение. Если же этого не сделать, то растение не зацветёт.

Поливать колеус нужно в зависимости от состояния грунта — на ощупь он должен быть слегка подсохшим. Летом к поливу можно добавить и опрыскивание.

Вывод: если эксперимент будет проводиться летом, то лучше себя будут чувствовать растения поливаемые первым способом (каждый день) Если же провести эксперимент осенью или зимой, то наиболее комфортно будет растению поливаемому три раза в неделю.

2. Для подготовки к изучению прорастания семян в стакан из тонкого прозрачного стекла поместите промокательную бумагу так, чтобы она плотно прилегла к стенкам стакана. На дно стакана налейте немного воды. Между стеклом и промокательной бумагой поместите зерновки пшеницы, ржи, ячменя или овса и наблюдайте за их прорастанием. В другой стакан положите семена фасоли или гороха также для наблюдения за прорастанием. В третий стакан поместите семена фасоли или гороха, отделив у них одну семядолю. Следите, чтобы семена не высохли. Установите, когда они набухнут. Проследите, когда у проростков появятся корни, сколько их разовьётся через некоторое время, как происходят рост и дальнейшее развитие проростков. Свои наблюдения запишите.

Растение

Срок набухания Срок прорастания Появление корешка

Появление стебелька

Злаки (пшеница, рожь, овёс, ячмень)

Бобовые (горох фасоль) с двумя семядолями

8-12 часов 10-16 часов 3 день

Различие между проростками бобовых с одной и двумя семядолями начинает проявляться примерно на 8-10 день эксперимента. Так, проросток с двумя семядолями будет развиваться активнее, будет более крупным и сильным. Это объясняется тем, что проростку с одной семядолей не хватает питательных веществ для роста. Растение может вырасти и с одной семядолей, но здоровым и крепким оно не будет.

Также в процессе развития проростков можно наблюдать, что у гороха и фасоли развивается стержневая корневая система, а у злаков — мочковатая корневая система.

Задания для любознательных

С марта—апреля по июль применяйте жидкую подкормку комнатных растений, которыми озеленена школа. Для этого берите куриный или голубиный помёт. Готовьте подкормку следующим образом: четверть объёма литровой банки заполните птичьим помётом, затем до верха банки налейте горячей воды. Полученный раствор размешайте деревянной палочкой и дайте ему остыть. Один стакан приготовленной таким способом жидкой подкормки перед удобрением растений надо разбавить десятью стаканами воды. Можно также подкармливать растения раствором минеральных веществ. Применять подкормку следует один раз в неделю.

Растения стали развиваться быстрее и выглядеть более здоровыми.

Словарик

Минеральное питание — это процесс поглощения, передвижения и усвоения растениями из почвы воды и растворённых в ней минеральных солей.

Корневое давление — это свойство сосудов корней растения поднимать воду и минеральные вещества вверх в другие части растения.

Почва — это верхний плодородный слой земли.

Плодородие — это свойство почвы обеспечивать растения питательными веществами и влагой, создавать условия для их жизнедеятельности.

Органические удобрения — это отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помёт) или отмершие части организмов животных и растений (перегной, торф).

Минеральные удобрения — это удобрения, содержащие минеральные вещества необходимые для жизнедеятельности растений. Различают фосфорные, калийные и азотные минеральные удобрения.

Урок 2. Удобрения и почвенное питание растений

Удобрения – вещества для питания растений и повышения плодородия почв.

Минеральные удобрения – это препараты, состоящие их полезных элементов, которые необходимы огородным культурам для нормального развития и созревания урожая.

Органические удобрения – удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений. К ним относят навоз, компосты, торф, солому, зелёное удобрение, ил (сапропель)

Корневое давление – давление в проводящих сосудах корней растений, которое образуется при всасывании корнями воды с растворенными в ней веществами.

Почвенное питание – процессы поступления в организм растения растворов минеральных веществ из почвы и усвоения их клетками.

Корневые волоски – выросты клеток поверхностной ткани в поглощающей зоне корня.

Основная и дополнительная литература по теме урока

1. Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018.
2. Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А.В. Торгалов.
3. Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. Для уч-ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А.И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
4. Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
5. Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М: Баласс, 2014.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В этом уроке мы продолжим формирование понятия об обмене веществ, о питании организмов как одном из составляющих процессов обмена веществ, об особенностях почвенного питания растений, знания о почве как среде обитания растений, о составе и структуре почвы.

Любое растение – это настоящий живой организм, и для того, чтобы его развитие шло полноценно, требуются жизненно важные условия: свет, воздух, влага и питание. Все они равнозначны и недостаток одного пагубно сказывается на общем состоянии.

Особенности процесса питания Являющаяся основным источником энергии, без которой угасают все жизненные процессы, пища необходима каждому организму. Следовательно, питание – не просто важное, а одно из основных условий для качественного роста растения, и они добывают пищу, пуская в ход все надземные части и корневую систему. Посредством корней они извлекают из грунта воду и нужные минеральные соли, пополняющие необходимый запас веществ, осуществляя почвенное или минеральное питание растений.

Существенная роль в этом процессе отведена корневым волоскам, поэтому подобное питание носит еще одно название – корневое. С помощью этих нитевидных волосков растение вытягивает из земли водные растворы самых разных химических элементов. Работают они по принципу насоса и располагаются на корне в зоне всасывания. Растворы солей, поступающие в ткани волоска, перемещаются в проводящие клетки – трахеиды и сосуды. По ним вещества попадают в проводные зоны корня, далее по стеблям распространяются по всем надземным частям.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Как сказывается избыток удобрений на росте и развитии растений? Выберите несколько вариантов ответа.

Варианты ответов:

1. Растение становится бледно – зеленым.

2. Растение сильно вытягивается в длину.

3. В клетках растений накапливаются нитраты.

4. Приводит к гибели рыбы и других организмах в ближайших водоёмах.

5. Листья растения желтеют.

Правильный вариант ответа:

2. Растение сильно вытягивается в длину.

3. В клетках растений накапливаются нитраты.

4. Приводит к гибели рыбы и других организмах в ближайших водоёмах.

Задание 2. Заполните пропуски в тексте.

Слизь, образующаяся на поверхности _______ волосков, растворяет ____ частицы почвы, облегчая их поглощение. Поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества поступают в ______ зону корня. Здесь по сосудам они поступают в стебель. Это давление называют _________. Наличие такого давления доказывает ______ растений – выделение сока из поврежденного или перерезанного стебля. Особенно интенсивно сокодвижение происходит ______.

Варианты ответов:

Правильный ответ:

Слизь, образующаяся на поверхности корневых волосков, растворяет минеральные частицы почвы, облегчая их поглощение. Поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества поступают в проводящую зону корня. Здесь по сосудам они под давлением поступают в стебель. Это давление называют корневым. Наличие корневого давления доказывает «плач» растений – выделение сока из поврежденного или перерезанного стебля. Особенно интенсивно сокодвижение происходит весной.