Минеральное питание растений

Значение минеральных веществ для растений

Минералы играют важную роль во многих жизненно важных для растений процессах:

  • Уравновешивающая функция: определенные соли или минералы действуют против вредного воздействия других питательных веществ, таким образом уравновешивая друг друга.
  • Поддержание осмотического давления: некоторые минералы клеточного сока в органической или неорганической форме участвуют в регулировании осмотического давления в клетке.
  • Влияние на pH клеточного сока: различные анионы и катионы влияют на pH клеточного сока.
  • Построение тела растения: углерод, водород и кислород – это элементы, которые помогают построить тело растений, поступая в протоплазму и строя клеточные стенки.
  • Катализ биохимических реакций: минералы, такие как цинк, магний, кальций и медь, действуют как металлические катализаторы в биохимических реакциях.
  • Токсичное влияние: некоторые элементы, такие как мышьяк и медь, оказывают токсическое воздействие на протоплазму при определенных условиях.

Общие сведения

Растениям, как и любым другим живым существам, нужна энергия, которая находится в цепях особых химических соединений. Представители флоры все им необходимые элементы получают из земли и воздуха, что является их особенностью. Человеку требуются знания о том, чем удобрять почву, чтобы, к примеру, повысить урожай.

Существуют группы организмов, которые можно разделить по типу питания. Первые сами для себя создают органику. К таким относятся все растения и некоторые микроорганизмы. Для синтеза органических веществ автотрофы затрагивают несколько видов энергии:

  • Водоросли и растения используют энергию солнца.
  • Бактерии относятся к хемотрофам, так как окисляют соединения минералов.
  • Другая часть бактерий, грибы и животные насыщаются готовой органикой разными способами. Их называют гетеротрофами.

Какие вещества необходимы для минерального питания растений

Из почвы через корни в растения поступают вода и растворенные в ней минеральные соли, т. е. происходит минеральное питание. Больше всего растению нужны азот, калий и фосфор. Остальные вещества требуются в небольших количествах. Но если растение не получает хотя бы одно из нужных веществ, то его процессы жизнедеятельности резко нарушаются. Избыток других веществ не заменяет недостающих. Это происходит потому, что питательные вещества выполняют в растениях различные функции. Например, выяснено, что вещества, содержащие азот, способствуют росту растений, содержащие фосфор — скорейшему созреванию плодов, а содержащие калий — быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням.

Презентация на тему: » ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ Какие вещества необходимы для минерального питания растений? Из почвы через корни в растения поступают вода и растворенные в ней минеральные.» — Транскрипт:

1

ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ Какие вещества необходимы для минерального питания растений? Из почвы через корни в растения поступают вода и растворенные в ней минеральные соли — происходит минеральное питание. Больше всего растению нужны азот, калий и фосфор. Остальные вещества требуются в небольших количествах. Но если растение не получает хотя бы одно из нужных веществ, то его процессы жизнедеятельности нарушаются. Избыток других веществ не заменяет недостающих, потому что питательные вещества выполняют в растениях различные функции. Вещества, содержащие азот, способствуют росту растений, содержащие фосфор скорейшему созреванию плодов, содержащие калий быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням.

2

Как растения поглощают питательные вещества? Водоросли, а также некоторые водные растения усваивают питательные вещества всей поверхностью тела. Высшие растения поглощают их из почвы через корни. 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, благодаря этому облегчается всасывание воды с растворенными минеральными веществами.

3

Поперечный срез корня в зоне всасывания

4

Из корневого волоска вода поступает в соседние клетки, а затем в сосуды корня и по ним под давлением поднимается в другие органы растения. Этот процесс называют корневым давлением. Опыт: У комнатного растения срезают стебель на высоте 10 см и на пенек надевают короткую резиновую трубку, которая соединяет его со стеклянной трубкой. Если почву в горшке полить теплой водой, то вода начинает подниматься по трубке и вытекать из нее. После полива почвы очень холодной водой вода из трубки не вытекает. Таким образом, поглощение воды корнем зависит от температуры. Холодная вода плохо поглощается корнями.

5

В листьях первоначально образуется сахар, который затем превращается в крахмал и другие органические вещества. Нерастворимый в воде крахмал под действием особых веществ снова превращается в сахар. Раствор сахара оттекает из листьев в другие органы растения, где вновь может превратиться в крахмал и другие органические вещества. Ф О Т О С И Н Т Е З Воду и минеральные вещества растение получает из почвы. А органические вещества зеленые растения способны создавать из неорганических, используя световую энергию. Этот процесс называется фотосинтезом (от греческих слов «фотос» свет, «синтез» соединение). Способность фотосинтезу важнейшее свойство зеленых растений. Для процесса фотосинтеза необходима световая энергия.

6

Опыт: 1. Поместим растение на трое суток в темный шкаф, чтобы произошел отток питательных веществ из листьев. 2. Вырежем на конверте из черной бумаги слово «свет». 3. Через трое суток вынем растение из шкафа и поместим в этот конверт один из листьев. 4. Поставим растение на солнечный свет. 5. Через 810 часов лист срежем. 6. Снимем бумагу. 7. Опустим лист в кипящую воду, а затем на несколько минут в горячий спирт, в котором хлорофилл хорошо растворяется. 8. Спирт окрасится в зеленый цвет, лист обесцветится, промоем его водой, обольем слабым раствором йода. 9. На обесцвеченном листе появятся синие буквы. Крахмал синеет от йода. Буквы появятся в части листа, куда падал свет. В освещенной части листа образовался крахмал.

Популярные статьи  Тропики

7

Выделение кислорода растениями при фотосинтезе Опыт: 1. Возьмем две банки и опустим в них стаканы с водой, в которые поставлены веточки с зелеными листьями. 2. Наполним банки углекислым газом и плотно закроем, чтобы не проникал воздух. Первую банку выставим на яркий свет, вторую оставим в темноте. 3. Через сутки откроем банки и опустим в них горящие лучинки. В первой банке лучинка продолжает ярко гореть: в этой банке появился газ, поддерживающий горение. Поддерживает горение только кислород. Зеленые листья растения поглотили значительную часть углекислого газа и выделили кислород. Опущенная во вторую банку горящая лучинка потухнет. Следовательно, зеленые растения выделяют кислород только на свету.

8

Опыт, доказывающий выделение зеленым растением кислорода на свету

9

Фотосинтез Фотосинтез важнейший процесс, благодаря которому возможна жизнь на Земле. Ежегодно зеленые растения синтезируют большое количество органического вещества, поглощают около 600 млрд. т углекислоты, выделяют в атмосферу 400 млрд. т свободного кислорода. Благодаря фотосинтезу ежегодно запасается огромное количество преобразованной солнечной энергии.

Как стимулировать активный механизм минерального питания растений?

У каждого хорошего агронома возникнут два логических вопроса:

Как помочь растению еще лучше использовать собственный клеточный потенциал?

Какая с того будет польза?

Начнем со второго. Если стимулировать растение лучше поглощать элементы питания, это гарантированно увеличит ее урожайность и иммунитет к болезням.

Мы привыкли, что продуктивность культуры напрямую зависит от уровня вносимых удобрений, но при чрезмерно высоких нормах наблюдается обратный эффект.

Тому есть два объяснения. Во-первых, с повышением концентрации почвенного раствора, растению труднее принимать пищу и влагу из почвы.

Во-вторых, чрезмерные концентрации одних элементов блокируют поступление других (антагонизм ионов).

Поэтому современная технология должна помогать растению получить больше элементов питания по той же нормы удобрения, и это возможно.

Дело в том, что любое удобрение потребляется только частично.

Например, в 1 центнере суперфосфата содержится 16-20 кг фосфора (P2O5), который потребляется растением на 40-50% – это только 5-10 кг фосфора поступает в растения из центнера удобрения.

Все остальное переходит в недоступные формы и аккумулируется в почве.

Такая же ситуация может наблюдаться и с микроудобрениями в форме простых солей (сульфатов, нитратов и др.).

И мы, якобы, вносим удобрения с благими намерениями, но просто засаливаем грунт.

Как результат, из года в год удобрений приходится вносить больше, а их эффективность снижается.

Чтобы решить эту проблему, итальянские ученые компании Валагро предлагают фермерам использовать кайгидрин ACTIWAVE.

Это новая молекула, которая помогает растению лучше впитывать элементы питания из почвы и облегчает движение этого элемента по проводящим тканям.

Как показала листовая диагностика в многочисленных опытах , биостимулятор на основе кайгидрина ACTIWAVE увеличил поглощения азота из удобрений на 7%, калия – на 26%, фосфора – на 13%, кальция – на 19%., магния – на 37%, железа – на 20%, цинка – на 51%, меди и бора – на 70%, марганца – на 91%.

Кроме лучшего поглощения элементов питания из почвы, растение начинает их разумно использовать.

Каждая клетка получает необходимый ей элемент в нужном количестве. В своем роде, кайгидрин улучшает “логистику” питательных веществ в растении.

Таким образом, мы не просто вносим удобрение, мы помогаем ему попасть именно в ту клетку, которая его требует.

Таким образом, внесение кайгидрин помогает снизить затраты удобрений, предупреждать засоление почвы и улучшить качество продукции.

Вместо того, чтобы засаливать почву, элементы питания потребляются культурой, двигаясь именно в ту часть растения, где они повысят урожайность.

В результате применения кайгидрин ACTIWAVE прирост урожая томатов составил 22% в первой волне и 18% во второй. Рекомендовано применять 2-3 внесения от цветения до созревания плодов в норме 10-15 л/га.

На индетерминантных тепличных томатах проводят дополнительное внесение через 2 недели после предыдущего (300-500 мл/100л воды).

Кроме кайгидрин, ACTIWAVE содержит бетаины, которые защищают корневую систему от стрессов, альгиновую кислоту, которая улучшает структуру почвы.

После применения плоды становятся крупнее, в них значительно снижается уровень нитратов. Это позволяет вырастить больше продукции лучшего качества при меньших затрат.

Цинк (Zn) — важная роль

Цинк играет важную роль в белковом, углеводном и фосфорном обмене, в биосинтезе витаминов и ростовых фитогормонов (ауксинов). Повышает устойчивость растений к резкому изменению температуры, жаре или морозу. Участвует в процессе дыхания и фотосинтеза – катализирует расщепление угольной кислоты на воду и углекислый газ. Цинк влияет на процессы оплодотворения растений и развитие зародыша.

Дефицит цинка – признак

При недостатке цинка молодые листья начинают желтеть между жилками. Кончики листьев становятся обесцвеченными и засыхают. Подавляется процесс деления клеток, что влечет за собой деформацию и уменьшение листовых пластинок. Происходит задержка роста междоузлий, в результате замедляется развитие растения. Появляются разбросанные пятна серо-бурого и бронзового цвета. Ткань таких участков как бы проваливается и затем отмирает. Пятна появляются также на стержнях листьев и на стеблях. Корневая система слаборазвита и буреет. Стебли тонкие, деревянистые.

Если растение находится в стадии цветения, то соцветия могут перестать расти или даже начнут погибать, если вовремя не устранить эту проблему.

Наиболее распространенная причина дефицита цинка — высокий ph у корней. Оптимальный диапазон ph для усвоения цинка растениями 5,3-5,8. Иногда недостаток цинка может быть вызван стрессовыми условиями и исчезнуть сам по себе по окончании стресса.

Популярные статьи  Растительный мир азии: описание, названия и фото

Избыток цинка – как проявляется

Признаки повышенного содержания цинка — водянистые прозрачные пятна на нижних листьях растений вдоль главной жилки. Пластинка листа с выростами неправильной формы становится неровной. Через некоторое время наступает некроз тканей и листья опадают.

Что необходимо растениям для жизни

Растения, как и животные, являются живыми организмами, которые питаются, дышат и размножаются. Для правильного развития растений необходимы пять факторов: воздух, свет, вода, тепло и питательные вещества.

Доподленно установлено, что ни один фактор в жизни растений не может быть заменен другим. Когда один из факторов отсутствует, то действие остальных прекращается или в значительной степени ослабевает. Поэтому все факторы жизни растений равнозначны.

Овощные культуры могут дать высокий урожай только тогда, когда им будут обеспечены все условия для нормального роста и развития. Для этого необходимо точно выполнять требования агротехники, в соответствии с потребностями той или иной культуры.

Воздух необходим растениям для дыхания. Растения дышат, поглощая воздух через мельчайшие отверстия (устьица), расположенные главным образом на листьях. При недостатке воздуха в почве семена плохо прорастают, развитие корней задерживается и растения слабо растут

Этим и объясняется важноеть такого агротехнического мероприятия, как рыхление почвы, уничтожение корки

Свет необходим растениям для образования белка, крахмала, сахара и прочих. При посеве и посадке растений в тени, а также при загущенных посевах растения наклоняются в сторону света, вытягиваются и становятся хилыми. Сорняки также затеняют культурные растения, поэтому уничтожение ляков, а равно своевременная прорывка овощных культур способствует лучшему освещению последних.

При недостатке света капуста не завязывает кочанов, редис не образует корнеплодов, листья теряют зеленую окраску.

Вода необходима растениям со времени прорастания семени до получения урожая. Большое количество воды нужно для растворения питательных веществ почвы. Недостаток воды в почве значительно понижает урожай овощей. Для образования одного килограмма сухой массы овощной продукции растению необходимо 600—900 килограммов воды. В жаркую погоду, при большой сухости воздуха, испарение увеличивается, а во влажную — уменьшается.

Для увеличения запасов влаги в почве следует применять снегозадержание и орошение.

Излишек влаги в почве оказывает вредное влияние на рост овощных культур, так как вода вытесняет из почвы воздух, необходимый для дыхания корней. Поэтому сырые участки с высоким уровнем стояния почвенных вод необходимо осушать.

Тепло. Температура имеет большое значение в жизни растений. Как низкая, так и высокая температура задерживает рост овощных растений и может привести к их гибели.

По отношению к теплу все овощные культуры разделяются на две основные группы: холодостойкие и теплолюбивые.

К холодостойким растениям принадлежат: капуста, сельдерей, редис, лук, редька, морковь, свекла, петрушка, пастернак, укроп, шпинат, салат, горох, чеснок, ревень, щавель, спаржа. Эти культуры легко переносят пониженные температуры и кратковременные заморозки в 4—5 градусов.

К теплолюбивым растениям относятся: огурцы, помидоры, баклажаны, перец, кабачки, тыквы; дыни, арбузы, фасоль, кукуруза.

В отношении требовательности к теплу картофель занимает промежуточное место, но всходы картофеля боятся заморозков даже в 1—2 градуса.

Холодостойкие овощные культуры и картофель лучше всего растут при температуре 15—17 градусов, а теплолюбивые— при 20—25 градусах тепла.

Питательные вещества растения берут из почвы и воздуха. Корни всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами, а листья поглощают из воздуха углекислый газ.

Главными питательными веществами для растений служат: азот, фосфор, калий, известь, железо, сера, магний, бор, цинк и другие. Следовательно, для получения высокого урожая овощей необходимо, чтобы в почве имелось достаточное количество этих веществ.

Следующие статьи:

  • Требования овощей к влаге
  • Условия роста овощей
  • Классификация овощей
  • Питательная ценность овощей
  • Способы посева и посадки

Предыдущие статьи:

Значение овощей для питания

Дыхание растений

Как и для всех живых существ, для растений характерно дыхание. Каких-то особых органов дыхания у растений нет. Их организм дышит всеми органами непрерывно, и днем, и ночью. В процессе дыхания растения поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

Рассмотрим опыт, доказывающий дыхание органов растения.

В три сосуда помещаем влажные семена, корнеплоды и срезанные ветки растений. Плотно прикрываем эти сосуды и помещаем в темный шкаф на двое суток. 

После этого достаем сосуды и проверяем состав воздуха. Для этого опускаем горящую свечу, и она гаснет. Соответственно, если бы в сосуде был кислород, то горение свечи продолжилось, так как он способствует этому процессу. В сосуде кислорода нет, значит,при дыхании клетки растений его поглотили.Однако, там высокое содержание углекислого газа, так как происходит потухание свечи, а, как известно, этот газ не поддерживает горение.

Причем на данном опыте мы можем убедиться, что дыхание происходит не только в листьях, но и во всех других органах растений, к примеру, в семенах и корнеплодах.

В любом организме все процессы жизнедеятельности связаны между собой. Питание из воздуха, то есть фотосинтез, осуществляется лишь теми органами, в которых содержится хлорофилл, главным образом листьями. К клеточному дыханию способны все органы растения – корни, стебли, листья, цветки. При питании из воздуха поглощается углекислый газ и выделяется кислород, а при дыхании наоборот. Получается, что фотосинтез и дыхание растений, прямо противоположные процессы.

Различие фотосинтеза и дыхания можно представить в таблице.

Какова же может быть взаимосвязь между такими разными процессами как дыхание и фотосинтез?

При фотосинтезе растительный организм увеличивает количество органических веществ, происходит их накопление, образование новых клеток и рост тела. Для всего этого растение использует энергию солнечного света и накапливает ее в виде органических веществ. В процессе дыхания организм расходует накопленные вещества и освобождается энергия, необходимая для других процессов. В этом и проявляется взаимосвязь процессов фотосинтеза и дыхания, которую можно отразить в виде схемы.

Популярные статьи  Климат южной америки, в каких климатических поясах расположена

Оба эти процессы необходимы для жизни растения. При всем этом, они необходимы и для других организмов. Взаимосвязь фотосинтеза и дыхания проявляется также в поддержании постоянства состава воздуха. Питание растений происходит только днем, дыхание – непрерывно, в течение всего времени. Но так как при питании растение выделяет раз в 20 больше кислорода, чем поглощает его при дыхании, то днем, на свету, происходит обогащение воздуха кислородом. Ночью же, в темноте, зеленые растения только дышат, и поэтому в воздухе становится больше углекислого газа.

В науке признано, что кислород, который содержится в атмосфере, выделен зелеными растениями в процессе питания из воздуха. Этим кислородом дышит все живое на планете.

Минеральный рацион питания растения

Это наше благословение и проклятие одновременно. Очень хорошо, что солнечное тепло, углекислый газ и много других природных составляющих является качественным.

Не существует какого-то “технического” тепла, которое можно было бы подать растению, но оно не могла бы им согреться.

Солнечный свет также не может быть некачественным, ведь растение привыкло расти именно под его лучами.

Эти ресурсы качественные, и могут быть только в неоптимальном количестве, а наше проклятие заключается в том, что этот дефицит чрезвычайно трудно скорректировать в поле.

Почти всегда является качественной и дождевая вода, и не всегда – добытая из скважины. Но чаще всего меняется качество минерального питания.

Любой элемент питания, необходимый растению, может находиться в соединениях низкого качества с его точки зрения. То есть, он не удовлетворяет потребности нашей культуры.

Элементы могут находится в достаточном количестве, но в некондиционном состоянии. Мы научились производить минеральные удобрения, которые быстро потребляются растением, но лишь частично.

Все, что не было потреблено культурой, превращается в балласт. Сегодня существуют качественные удобрения, но и они не показывают 100%-й эффективности.

Так как же как отыскать механизм повышения качества системы минеральных удобрений, когда она уже построена на самых лучших удобрениях?

Элементы минерального питания растений

Итак, пищей для представителей растительного царства служат вещества, получаемые из почвы. Питание растений минеральное или почвенное – это единство разных процессов: от поглощения и продвижения до усвоения элементов, находящихся в почве в виде минеральных солей.

Исследования золы, оставшейся от растений, показали, как много в ней остается химических элементов и количество их в разных частях и разных представителях флоры не одинаково. Это является свидетельством того, что химические элементы поглощаются и скапливаются в растениях. Подобные опыты привели к следующим выводам: жизненно важными признаны элементы, находящиеся во всех растениях – фосфор, кальций, калий, сера, железо, магний, а также микроэлементы, представленные цинком, медью, бором, марганцем и др.

Несмотря на разное количество этих веществ, имеются они в любом растении, и замена одним элементом другого невозможна ни при каких условиях. Уровень наличия минеральных веществ в почве очень важен, поскольку от этого зависит урожайность сельскохозяйственных культур и декоративность цветущих. В разных почвах различна и степень насыщенности почвы нужными веществами. К примеру, в умеренных широтах России отмечается существенная нехватка азота и фосфора, иногда калия, поэтому обязательным является внесение удобрений – азотных и калийно-фосфорных. Каждому элементу отведена своя роль в жизни растительного организма.

Правильное питание растений (минеральное) стимулирует качественное развитие, которое осуществляется лишь тогда, когда все необходимые вещества в нужном количестве имеются в почве. Если наблюдается нехватка или излишек некоторых из них, растения реагируют изменением окраски листвы. Поэтому одним из важных условий агротехники сельскохозяйственных культур являются разработанные нормы внесения подкормок и удобрений. Отметим, что многие растения лучше недокормить, чем перекормить. Например, для всех ягодных садовых культур и их дикорастущих форм губителен именно избыток питания. Узнаем, как разные вещества взаимодействуют с тканями растения, и на что каждое из них влияет.

Важные элементы

Существует перечень веществ, которые являются жизненно необходимыми, и они обязательно присутствуют в растениях. К ним относятся кальций, калий, железо, магний, фосфор, сера. Для разных представителей флоры такие элементы обозначены индивидуальными пропорциями. С помощью корневой системы из грунта осуществляется забор воды вместе с растворенными в ней минеральными солями. Подобный процесс называется почвенным питанием растений. По схеме на уроках биологии можно увидеть, что каждому химическому веществу отведена отдельная роль:

Компоненты на основе азота обеспечивают нормальный и своевременный рост.
Недостаток азота затормаживает развитие растений, способствует появлению пожелтевших и мелких листьев.
Благодаря калию происходит отток от листков к корневой системе органических веществ. Элемент обеспечивает защиту от токсинов и всевозможных солей. В большом объеме скапливается в клубнях, семенах и молодых органах в процессе жизни растения.
В случае нехватки калия замедляется растяжение и деление клеток, кончик корня может погибнуть. Посветлевшие листья покрываются дырами, края их желтеют.
Фосфор, который поступает в растения, представлен фосфатами или солями на основе фосфорной кислоты. Он необходим для быстрого созревания плодов. При недостатке замедляется обмен веществ, отмирают отдельные участки листков.
Сера поступает в растения в виде солей серной кислоты, она присутствует в эфирных маслах и белках

Явными признаками ее дефицита выступает желтизна молодых побегов.
Немаловажное значение магния заключается в его присутствии в хлорофилле. Это фотосинтезирующий пигмент, придающий хлоропластам зеленый оттенок

Недостаток элемента сопровождается осветлением листьев, на которых прожилки становятся неестественно темными.
Железо необходимо для дыхания растений. Его наличие в малом количестве ведет к пожелтению и побелению листьев.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: