Как растения поглощают питательные вещества

§ 33. Минеральное питание растений

1. Какие функции выполняет корень? 2. Что такое корневой волосок? Какую функцию он выполняет?

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.

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 [114].

Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприкасаются с частицами почвы, благодаря этому облегчается всасывание воды с растворенными 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. Этот процесс обеспечивается корневым давлением.

Корневое давление можно наблюдать на опыте [ 115]. 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.

Управление минеральным питанием растений

Растение нормально растет 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.

Почва постепенно истощается из-за того, что каждый урожай уносит из почвы какое-то количество минеральных веществ. Чтобы восполнить их содержание, в почву вносят органические и минеральные удобрения.

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

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

§ 15. Минеральное питание растений

Подробное решение Параграф § 15 по биологии для учащихся 6 класса, авторов Пасечник В. В. 2014

1. Какие функции выполняет корень?

Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Через них растение получает из почвы воду и растворённые в ней минеральные вещества. В корнях некоторых растений могут откладываться и накапливаться запасные вещества.

2. Что такое корневой волосок? Какую функцию он выполняет?

Корневой волосок — относительно длинный вырост наружной клетки корня в зоне всасывания. Под клеточной оболочкой в нём находятся цитоплазма, ядро, бесцветные пластиды и вакуоль с клеточным соком.

Корневые волоски осуществляют всасывание питательных веществ и воды.

3. Какие минеральные вещества вам известны?

Азот, калий, фосфор, магний, сера.

Вопросы

1. Какие вещества необходимы для минерального питания растения?

Азот, калий, фосфор, магний, сера, бор, медь, цинк, кобальт и др.

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.

3. Что такое корневое давление?

Корневое давление — давление в проводящих сосудах корней, обеспечивающее передвижение воды и растворённых в ней минеральных веществ к надземным органам растения.

4. Почему растения не рекомендуется поливать холодной водой?

Поглощение воды корнем зависит от её температуры. Холодная вода плохо поглощается корнями.

5. Какие виды удобрений вы знаете?

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).

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.

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

Вещества, содержащие азот, способствуют росту растений, содержащие фосфор — скорейшему созреванию плодов, а содержащие калий — быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням.

7. Что такое подкормка?

Подкормка растений – восполнение содержания минеральных веществ в почве в ходе внесения органических и минеральных удобрений.

Подумайте

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

Убирая осенью опавшую листву с газонов в скверах и парках населённых пунктов, люди поступают неправильно, т.к. опавшая листва, погибшие растения и животные перегнивают и обогащают почву минеральными веществами.

2. С чем связаны особенности строения клетки корневого волоска?

Корневой волосок — относительно длинный вырост наружной клетки корня, что значительно увеличивает всасывающую поверхность корня.

Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприкасаются с частицами почвы. Благодаря этому облегчается всасывание воды с растворёнными минеральными веществами.

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.

Результат опыта будет зависеть от времени года: летом колеус поливают обильно(т.е. в таком случае подойдет первый вариант), осенью и зимой полив сокращают(лучше будет развиваться растение с поливом 3 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.

-Для разных семян сроки набухания сильно отличаются:

Злаки (пшеница, рожь, овёс, ячмень): 6-8 часов.

Бобовые (горох, фасоль): 8-12 часов.

-Время для прорастания своё для каждых семян:

Злаки (пшеница, рожь, овёс, ячмень): 6-10 часов

Бобовые: 10-16 часов.

-Через 8-10 дней будет видно, что проросток семени с двумя семядолями оказался более крупным, сильным, чем проросток с одной семядолей. Это объясняется тем, что кроме воды и воздуха важнейшим условием прорастания семян являются содержащиеся в них запасные питательные вещества. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша, его способность к увеличению размеров и числа клеток и формирование проростка. Если запасных питательных веществ в семени мало, то развитие зародыша происходит медленно.

-После появления зародышевого корешка у гороха наблюдается формирование боковых корней – начинает формироваться стержневая корневая система, у пшеницы – мочковатая.

Как растения поглощают питательные вещества

1. Какие функции выполняет корень?

Основные функции корня — это закрепление растения в почве и поглощение из почвы воды и растворённых в ней минеральных веществ, необходимых для питания и развития растения.

2. Что такое корневой волосок? Какую функцию он выполняет?

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

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.

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.

Что растения поглощают из воздуха и из почвы?

Все живые организмы для существования должны питаться, в том числе и растение. Оно дышит, растет, удаляет ненужные вещества, размножается. Живой организм — это биосистема. Но что поглощают растения из почвы и воздуха?

Воздушное питание

Растения поглощают из воздуха требуемые элементы. Но самым главным процессом, который позволяет образовывать органические вещества, является фотосинтез. Для этого используется солнечная энергия, которая взаимодействует с хлорофиллом, содержащимся в зеленых листьях. Происходит химическая реакция. Растения поглощают углекислый газ и воду для синтеза углеводов. Впоследствии выделяется кислород, который необходим для жизнедеятельности многих существ на Земле.

Далее в растениях образуются сложные углеводы и органические связи. Минеральные соединения азота способствуют синтезу белков, аминокислот. Для этого используется энергия, которая появляется из-за связей АТФ при фотосинтезе.

Для фотосинтеза большинство углекислота растения поглощают из воздуха, а 5 % получают через корни. С помощью листьев усваивается и сера, и азот. Но большая часть этих элементов поступает из почвы.

Корневое питание

Много требуемых для существования элементов растения поглощают из почвы. Азот и зональные элементы поступают благодаря катионам и анионам. Лишь бобовые растения имеют способность усваивать атмосферный азот на молекулярной основе. Существует ряд элементов, которые поглощают растительные живые организмы:

• азот;
• фосфор;
• сера;
• кальций;
• калий;
• натрий;
• магний;
• железо.

Поглотительная способность корневой системы растений

Различные растения отличаются по мощности корневой системы. Корень растет у самого кончика, который защищает корневой чехлик. От него на расстоянии 1-3 мм растут корневые волоски. С их помощью осуществляется движение воды от корня до части растения, которое растет над землей. Кроме того, с их помощью поглощаются и другие элементы.

Корневые волоски — это тонкие выросты наружных клеток. Их очень много, может быть сотни, а то и тысячи. От этого зависит поглотительная способность растения.

Поглощение питательных веществ

Благодаря минеральному питанию по растениям передвигаются необходимые элементы. В почве образовываются питательные соли, они растворяются, распадаются на ионы. При дыхании зеленое растение поглощает их через корни, выделяет при этом углерод. После этого происходят обменные процессы. Это первый этап питания, с помощью которого поверхность корня насыщается питательными солями.

Передвижение и превращение солей

После того как корни получили питательные соли, происходит их передвижение и превращение в необходимые вещества. При этом выделяется энергия. Таким образом создаются необходимые условия для дыхания корней. Если аэрация почвы хорошая, то происходит должное обеспечение кислородом. Влияет на жизнедеятельность растения и соответствующая температура, наличие ядов в почве.

Все минеральные и органические вещества, которые образовались, двигаются к листьям.

Таким образом, поступление ионов веществ к растению проходит в 3 этапа:

• изменение ионов из твердой формы, передвижение к поверхности корней;
• проникновение в корни;
• движение их в органы растения, которые находятся над землей.

Углекислый газ и растения

При дыхании зеленое растение поглощает углекислый газ, из которого получает углерод. Этот элемент просто необходим ему для существования.

Кроме воздуха, углекислый газ содержится в почве. Поэтому многие садоводы удобряют грунт специальными органическими и минеральными растворами.

Еще одним источником этого жизненно необходимого элемента являются живые существа. Они выделяют его при дыхании. Из-за этого его количество увеличивается в воздухе, а растения благодаря этому развиваются, плодоносят.

Кстати, в теплицах содержится небольшое количество углекислого газа, поэтому ставятся бочки, куда заливается раствор птичьего помета или бродящего коровяка. От этого содержание требуемого элемента увеличивается. А в открытом грунте используются удобрения.

Роль почвы в жизни растений

Почва — это верхний слой планеты. С ее помощью растения развиваются и дают плоды. Она появляется от взаимодействия живых организмов с горными породами и веществами, что появляются от их разрушения. Почва содержит минеральные частицы, минеральные соли, органические вещества и воздух. Из-за того, что раскладываются отмершие остатки живых организмов, появляется органическая почва. Ее называют гумусом.

Рост и развитие растений зависит от количества воды в почве. Зеленые жители планеты поглощают это вещество в растворенном виде. Из-за этого некоторые растения не выживают в засушливой местности. Но и обильная влага может уничтожить их, от этого происходит загнивание, корни отмирают.

Воздух тоже имеет большое значение в жизнедеятельности растения. В почве его наличие обязательно. И вода, и воздух лучше проникают в разрыхленную поверхность грунта. Поэтому на огородах несколько раз в году разрыхляют почву. От этого посев лучше развивается и плодоносит.

Роль питания

Растения поглощают из воздуха необходимые элементы, чтобы обеспечить такие процессы:

• жизнедеятельность;
• рост органов;
• запас веществ;
• появление плодов и семян.

От недостатка требуемых элементов растение медленнее развивается. При резком дефиците продуктов питания рост растительного организма прекращается. Но избыток любых элементов также способен нанести вред.

Зачастую люди, которые выращивают урожай, создают необходимые условия почвы с помощью удобрений (это обеспечивает хороший рост и развитие растений). Также регулируют воздушное питание.

Многих интересует, какое растение поглощает кислород. Их на самом деле огромное множество. Благодаря солнечному свету происходит фотосинтез, поглощается углекислый газ, а вот в темноте растения дышат кислородом.

Охрана почв

Люди разрушающим образом влияют на природу, уничтожают леса, строят водохранилища, снижают плодородие почв неверным орошением. В результате этого растения не могут существовать, потому что соли в больших количествах нарушают их развитие.

Из-за засоления и других явлений земли, местности, которые могли приносить плоды, уменьшаются. А вот пустыни увеличивают свои площади. За последние 20 лет их стало больше на 100 млн гектаров. Если так будет продолжаться, то со временем на планете земли не смогут быть использованы для сельского хозяйства.

Для того, чтобы сохранить почву, требуется предпринимать меры по предотвращению засоления. Нужно обрабатывать землю без вреда для нее, правильно ее удобрять, не стоит применять ядохимикаты. Для борьбы с вредителями существуют аналоги, которые не вредят биологической среде.

Для сохранности верхнего слоя почвы от ветра нужно делать полезащитные лесополосы. Они позволят влаге удерживаться на полях.

Спектр излучения, поглощаемый растениями

Какой спектр излучения поглощают растения? Благодаря растительным организмам происходит фотосинтез, выделяется энергия, необходимая для их существования. При этом используется солнечное освещение. Поглощает его хлорофилл в красном и синем участках спектра.

Кроме фотосинтеза, в растении происходят и другие процессы. На них влияет свет разных участков спектра. Быстрое и медленное развитие растения зависит от чередования темного или светлого времени суток. Красные участки спектра влияют за развитие корней, цветение, появление и созревание плодов. Поэтому в теплицы помещают натриевые лампы, которые излучают красную зону спектра. А вот синяя область влияет на рост листьев и самого растения. Если этого участка будет недостаточно, то саженец будет тянуться вверх в поисках нужного света.

Поэтому человеку, который выращивает растения, следует устанавливать лампы, которые излучают красные и синие цвета. Разные производители специально для садоводства выпускают такие освещающие приборы.

Итак, для развития, роста, плодотворности растению нужно питание. Оно осуществляет его с помощью почвы и воздуха. От недостатка какого-то элемента, неподходящих условий развитие растения будет замедляться.

Источники:

http://xn--24-6kct3an.xn--p1ai/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F_6_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81/33.html
http://resheba.me/gdz/biologija/6-klass/pasechnik/15
http://bio-geo.ru/uc-pasechnik-6-15/
http://fb.ru/article/181649/chto-rasteniya-pogloschayut-iz-vozduha-i-iz-pochvyi