Минеральное питание

1. 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.

2. 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)).

Пе­ри­о­ди­че­ская си­сте­ма хи­ми­че­ских эле­мен­тов

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

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.

По­след­ствия де­фи­ци­та серы у ле­во­го рас­те­ния

Рис. 2. По­след­ствия де­фи­ци­та серы у ле­во­го рас­те­ния

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).

Азот­ные удоб­ре­ния

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 со­дер­жа­ла, нужно зло­упо­треб­лять азот­ны­ми удоб­ре­ни­я­ми.

3. 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.

Кор­не­вые во­лос­ки под мик­ро­ско­пом

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.

Ко­ле­ус

Рис. 5. Ко­ле­ус

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.

4. 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).

Почва

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.

Вопросы к конспектам

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.

Что такое кор­не­вое дав­ле­ние?

Что такое ми­не­раль­ное пи­та­ние рас­те­ний?  Какие ве­ще­ства необ­хо­ди­мы для его осу­ществ­ле­ния?

*  Под­го­товь­те неболь­шое со­об­ще­ние об ис­поль­зу­е­мых сей­час удоб­ре­ни­ях. По­де­ли­тесь этой ин­фор­ма­ци­ей со своей се­мьей.

Последнее изменение: Суббота, 24 Март 2018, 19:13