Биология

Общие сведения

Питание – поглощение организмом химических веществ для получения им энергии и «строительного материала».

Растения для питания используют энергию солнечного света. При помощи фотосинтеза они запасают ее в форме сложных органических соединений. Растения не получают энергию из веществ, входящих в состав почвы.

Фотосинтез – процесс синтеза органических веществ из неорганических с использованием энергии солнечного света.

Минеральное питание растений – это совокупность процессов поглощения из почвы, передвижения по телу и усвоения растениями минеральных веществ.

Опыты Соссюра

В XIX веке французский ученый Соссюр занимался детальным анализом химического состава растений. Состав золы всех растений оказался приблизительно одинаковым. Так ученый обнаружил фосфат кальция в золе всех рассмотренных растений. При выращивании растений на дистиллированной воде ученый обнаружил в них ровно столько минеральных соединений, сколько было в семенах. Таким образом он доказал, что почва является источником только минеральных веществ для растения. А источником углерода для построения органических веществ является атмосфера.

Вещества, необходимые для минерального питания растений

Через корни растения поступает вода и растворенные в ней минеральные соединения (азот, калий, фосфор и т.д. (см. Рис. 1)).

Рис. 1. Периодическая система химических элементов (желтым выделены основные необходимые растениям элементы) (Источник)

Если растение не получает хотя бы какого-то из необходимых ему химических элементов, то процессы его жизнедеятельности могут резко нарушиться (см. Рис. 2). Другие химические элементы, даже при получении их в избыточном количестве, не способны заменить недостающие.

Рис. 2. Последствия дефицита серы 

Например, атомы химического элемента азота входят в состав любого белка и еще многих соединений. Соединения азота необходимы растениям в большом количестве при быстром росте. В связи с этим в почву вносят азотные удобрения (см. Рис. 3).

Рис. 3. Азотные удобрения

Соединения фосфора способствуют скорейшему созреванию плодов, а калия – быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к стеблям и корням.

Нитраты

Нитраты – соли азотной кислоты, необходимые для жизни растений. Попадая в организм человека, нитраты превращаются в соли – нитриты, которые пагубно действуют на гемоглобин крови, что приводит к отравлению или смерти.

Растения перерабатывают нитраты. И чтобы сельскохозяйственная продукция их  не содержала, нужно не злоупотреблять азотными удобрениями.

Поглощение питательных веществ растениями

Водоросли, а также некоторые мхи усваивают питательные вещества с помощью всей поверхности тела или через корни. Вода и минеральные соли обычно поступают через корневые волоски (см. Рис. 4), что увеличивает всасывающую поверхность корня. Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприкасаются с частичками почвы.

Рис. 4. Корневые волоски под микроскопом

Из клетки корневого волоска вода поступает в соседние клетки, а затем и в сосуды корня. И далее в верхние органы растения. Этот процесс обеспечивается корневым давлением.

Влияние условий полива на рост колеуса

Возьмите 2 средних размера растения колеуса (см. Рис. 5). Поставьте их в теплое, светлое место и 3 дня не поливайте. Затем поливайте регулярно. Одно из растений поливайте каждый день утром и вечером, расходуя для каждого полива по 50 мл воды. Второе растений поливайте 3 раза в неделю, расходуя для каждого полива по 200 мл воды. Наблюдайте за ростом и развитием растений.

Рис. 5. Колеус (Источник)

Опыт: у комнатного растения срезается стебель на высоте 10 см от земли, а на оставшийся пенек надевается резиновая трубочка, которая соединяет его со стеклянной трубкой. Если горшок с растением полить теплой водой, то через верхний конец стеклянной трубочки начнет выделять жидкость. Если полить горшок с растением очень холодной водой, то жидкость через стеклянную трубочку выделяться не будет. Это связано с зависимостью скорости поглощения воды корнем от ее температуры.

Почва и минеральное питание растений

Растение будет нормально расти и развиваться только в том случае, если в окружающей его среде имеются все необходимые минеральные вещества.

Почва (см. Рис. 6) – это верхний слой литосферы Земли, образовавшийся в результате разрушения горных пород и жизнедеятельности организмов.

Плодородие – способность почвы обеспечивать растение необходимыми минеральными веществами и влагой, поддерживая их жизнедеятельность. Определяется наличием в почве гумуса (перегноя).

Рис. 6. Почва

Каждый урожай уносит с собой часть органических и минеральных веществ почвы. Это приводит к ее истощению. Поэтому в почву вносят органические и минеральные удобрения.

Удобрения – вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почвы.

Органические удобрения – это или отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помет), или часть отмерших организмов животных, растений (торф, перегной).

Минеральные удобрения: азотные (аммиачная селитра, аммиачная вода), фосфорные (суперфосфат, преципитат), калийные (зола, сильвинит).

Азотные удобрения способствуют увеличению вегетативной массы растения. Фосфатные – ускоряют развитие растений, улучшают качество урожая. Калийные – увеличивают накопление питательных веществ в клубнях и др. частях растений.

Микроудобрения – это удобрения, содержащие соединения химических элементов, необходимых растениям только в небольших количествах (медь, кобальт, цинк, бор, железо).

В разные периоды жизни растения нуждаются в различных наборах минеральных веществ, и удобрения поэтому вносятся в различные сроки, в зависимости от потребностей и вида растений.

Избыток любого из удобрений может повредить растениям и потребителям сельскохозяйственной продукции.

Методы выращивания растений

В современных теплицах применяются методы гидропоники и аэропоники.

Гидропоника – выращивание растений в питательном растворе, содержащем все необходимые вещества.

Аэропоника – выращивание растений, при  котором сосудистая корневая система находится в воздухе, откуда получает все необходимые минеральные вещества.

 

Список литературы

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В.   Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.
3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Sbio.info (Источник).
2. Plantphys.bio.msu.ru (Источник).
3. Blueberry.ru (Источник).

 

Домашнее задание

1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В.   Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 160, задания и вопросы 4, 6 (Источник).
2. Что такое корневое давление?
3. Что такое минеральное питание растений?  Какие вещества необходимы для его осуществления?
4. ^*  Подготовьте небольшое сообщение об используемых сейчас удобрениях. Поделитесь этой информацией со своей семьей.