Мінеральне харчування рослин таблиця

0 Comments

§ 23. Фотосинтез. Мінеральне та повітряне живлення рослин

Усі організми на нашій планеті живляться для того, щоб рости, розвиватися, відтворювати собі подібних. Для здійснення будь-якого життєво необхідного процесу потрібна енергія, яку рослинні організми отримують у результаті фотосинтезу.

Фотосинтез — процес перетворення неорганічних речовин на органічні в результаті використання сонячної енергії з утворенням кисню.

Цей процес відбувається в хлоропластах, які забарвлюють рослину в зелений колір. У результаті фотосинтезу в листках утворюються поживні речовини — вуглеводи, якими і живиться вся рослина. Побічним продуктом даної реакції є кисень (мал. 29).

Робота у групі

Розгляньте схему процесу фотосинтезу і поясніть, що буде відбуватися у випадку, якщо рослина: 1) буде в повній темряві; 2) одна рослина буде в тіні дерев, а інша — освітлена сонцем; 3) у повітрі буде відсутній вуглекислий газ. Обґрунтуйте відповіді.

Мал. 29. Схема процесу фотосинтезу

Виявлення крохмалю в зелених частинах рослини під час фотосинтезу

Виконуємо експеримент

1. Проведемо дослід, який підтверджує утворення крохмалю (вуглеводу) під дією сонячних променів у процесі фотосинтезу. Для експерименту візьміть будь-яку кімнатну рослину, наприклад фіалку або пеларгонію. Один із листків цієї рослини закриємо темним папером, попередньо вирізавши в ньому фігуру, через яку на зелений листок потрапляли б сонячні промені. Залишимо на кілька днів цю рослину на яскраво освітленому підвіконні. Що відбудеться?

2. Перевіримо наявність крохмалю. Для цього нам потрібні: дві колби, чашка Петрі, електрична плитка, вода, спирт, йод, пінцет, ножиці.

• Пригадайте правила безпечної поведінки під час проведення експерименту.

а) зрізаємо листок і поміщаємо в окріп на 2-3 хв;

б) виймаємо акуратно листок з окропу пінцетом і занурюємо в гарячий спирт на 5-6 хв. Важливо! Попередньо окріп і гарячий спирт підготував лаборант / лаборантка.

в) поміщаємо листок у чашку Петрі й обробляємо його розчином йоду. Через 1-2 хв. на листку добре видно фігуру темно-синього кольору, яка була вирізана в папері.

Цим дослідом ми доводимо, що в процесі фотосинтезу вуглеводи утворюються тільки під впливом сонячних променів!

Перейдіть на сайт за адресою https://cutt.ly/jXrE65A або QR-кодом та перегляньте детальний опис досліду.

Мінеральне та повітряне живлення

У рослини є два органи, які виконують роль водотягів — підземного або нижнього і надземного або верхнього.

Листок є верхнім водотягом, а корінь — нижнім.

Мал. 30. Процес мінерального живлення

Корені всмоктують із ґрунту воду й мінеральні речовини та проводять їх крізь систему тонких трубочок по стовбурі та гілках до листків, забезпечуючи мінеральне живлення (мал. 30).

Мінеральне живлення — процес поглинання корінням води і розчинених у ній мінеральних речовин з ґрунту.

На кожному листкові є безліч мікроскопічних пор — продихів, які пропускають вуглекислий газ і випаровують воду. У більшості рослин продихи розташовані на нижньому боці листкової пластинки. Саме через них здійснюється процес газообміну і випаровування краплинної води.

Повітряне живлення — процес засвоєння зеленими частинами рослин вуглекислого газу з атмосфери.

Підсумки параграфа

Під дією сонячних променів у хлоропластах відбувається процес утворення вуглеводів, якими живиться рослина. Побічний продукт реакції — кисень, що виділяється в атмосферу. Цей процес називають фотосинтезом. Він включає в себе мінеральне та повітряне живлення. Корені здійснюють мінеральне живлення, а листки — повітряне.

Запитання та завдання для самоперевірки

  • 1. Що таке фотосинтез? Де він відбувається?
  • 2. Які умови потрібні для процесу фотосинтезу?
  • 3. Що таке верхній і нижній водотяги в рослин? Для чого вони потрібні?
  • 4. Що подібного та відмінного між мінеральним та повітряним живленням? Чи може рослина фотосинтезувати без повітряного живлення? Відповідь обґрунтуйте.

Перевірте себе

1. В якому органі рослини відбувається фотосинтез?

  • а) у квітці
  • б) у плоді
  • в) у листку
  • г) у корені

2. Який орган рослини здійснює мінеральне живлення і є нижнім водотягом?

  • а) листок
  • б) стебло
  • в) квітка
  • г) корінь

3. Який орган рослини здійснює повітряне живлення і є верхнім водотягом?

  • а) квітка
  • б) корінь
  • в) листок
  • г) насінина

Виконайте вдома

✅Мінеральне живлення рослин – елементи, процеси, роль

Мінеральні елементи – це неорганічні поживні речовини, які зустрічаються в природі, що містяться в ґрунті і продуктах харчування, які необхідні для правильного функціонування живих організмів. Мінерали – життєво важливі елементи, необхідні як рослинам, так і тваринам.

Мінеральне живлення рослин

Мінеральне живлення рослин – це ряд біохімічних, біофізичних і фізіологічних процесів, за допомогою яких іони мінералів абсорбуються з ґрунту, транспортуються і включаються в обмін речовин рослини. Всього для нормального росту і розвитку рослин необхідно близько 20 хімічних речовин.

З них чотири основні елементи: вуглець і кисень з атмосфери, водень з води і азот з мінеральних сполук. Вони називаються органогенними елементами, оскільки являють собою основні компоненти органічних речовин.

Залежно від потреби рослини в мінеральних речовинах виділяють:

  • Макроелементи (O, C, H, S, P, N, Ca, K, Mg) – складають більше 0,01% від сухої маси рослини
  • Мікроелементи (Fe, Co, Cu, Cl, B, Zn, Mn, Mo, Ni, Na, Si) – складають менше 0,01% від сухої маси рослини

Таблиця. Основні мінеральні елементи, необхідні для росту рослин

Макроелементи Мікроелементи
Вуглець(C)Залізо (Fe)
Водень (H)Марганець (Mn)
Кисень (O)Бор (B)
Азот (N)Молібден (Mo)
Фосфор (P)Мідь (Cu)
Калій (K)Цинк (Zn)
Кальцій (Ca)Хлор (Cl)
Магній (Mg)Нікель (Ni)
Сірка (S)Кобальт (Co)
Натрій (Na)
Кремній (Si)

Хімічні елементи можуть мати специфічні функції, характерні тільки для них (наприклад, функціонувати як складові частини ферментативних каталітичних центрів або простетичних груп, як активатори ферментів шляхом зміни конформаційної структури білків, як регулятори колоїдного статусу цитоплазми), або мати неспецифічні функції, в цьому випадку вони можуть бути замінені іншими елементами (наприклад, осмотичний тиск може бути досягнуто шляхом збільшення концентрації різних молекулярних частинок).

Поглинання мінеральних елементів рослинами відбувається на рівні кореневих волосків за допомогою ендосмоса, і часто цьому сприяють мікориза (симбіотичні відносини між коренем і мікроскопічними грибами) і бактеріориза (симбіоз між корінням і бактеріями).

Азот абсорбується з ґрунту у вигляді нітритів і нітратів, які пізніше перетворюються в аміак і використовуються для синтезу глутаміну і аспарагіну в результаті реакцій амінування. Це повсюдний компонент більшості органічних речовин.

Сірка абсорбується у вигляді іонів SO42-іонів і входить до складу високо каталітичних протеїногенних амінокислот цистеїну і метіоніну, є частиною коферменту А і вітамінів, А також має вирішальне значення для контролю окислювально-відновного стану клітини за рахунок рівнів глутатіону.

Фосфор входить до складу АТФ, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів в біологічних мембранах, він лежить в основі передачі сигналів та інших процесів управління білковою активністю.

Він засвоюється у вигляді солей ортофосфорної кислоти. Крім того, іони металів (Ca, K, Fe, Mg, Cu, Mb, Zn) є ключовими компонентами в процесі мінерального живлення і необхідні для росту і розвитку рослин.

Значення мінеральних речовин для рослин

Мінерали відіграють важливу роль у багатьох життєво важливих для рослин процесах:

  • Врівноважує функція: певні солі або мінерали діють проти шкідливого впливу інших поживних речовин, таким чином врівноважуючи один одного.
  • Підтримка осмотичного тиску: деякі мінерали клітинного соку в органічній або неорганічній формі беруть участь у регулюванні осмотичного тиску в клітині.
  • Вплив на pH клітинного соку: різні аніони і катіони впливають на pH клітинного соку.
  • Побудова тіла рослини: вуглець, водень і кисень – це елементи, які допомагають побудувати тіло рослин, вступаючи в протоплазму і будуючи клітинні стінки.
  • Каталіз біохімічних реакцій: мінерали, такі як цинк, магній, кальцій і мідь, діють як металеві каталізатори в біохімічних реакціях.
  • Токсичний вплив: деякі елементи, такі як миш’як і мідь, надають токсичний вплив на протоплазму при певних умовах.

Мікроелементи

Значення деяких мікроелементів для рослин викладені нижче:

Мідь

  • Це компонент оксидази, цитохромоксидази, фенолази і оксидази аскорбінової кислоти, який відповідає за активацію ферментів.
  • Мідь відіграє важливу роль у фотофосфорилюванні.
  • Вона також допомагає збалансувати вуглеводно-азотну регуляцію.

Марганець

  • Необхідний для фотосинтезу при фотолізі води.
  • Бере участь у синтезі хлорофілу.
  • Діє як активатор азотистого обміну.

Цинк

  • Необхідний для синтезу триптофану, метаболізму вуглеводів і фосфору.
  • Входить до складу таких ферментів, як карбоангідраза, молочнокисла дегідрогеназа, гексокіназа і карбоксипептидаза.

Макроелементи

Функції основних макроелементів для рослин:

Фосфор

  • Сприяє здоровому дозріванню плодів і росту коренів, допомагаючи транслокації вуглеводів.
  • Удосталь містяться в плодах і насінні.
  • Дефіцит фосфору призводить до передчасного обпадання листя, які стають пурпуровими або темно-зеленими.

Нітроген

  • Присутній в різних коферментах, гормонах, АТФ і т. д.
  • Азот є незамінним компонентом вітамінів, нуклеїнових кислот, білків і багатьох інших речовин.
  • Дефіцит азоту призводить до повного придушення цвітіння і плодоношення, порушення росту і розвитку антоціанової пігментації в стеблах.

Калій

  • Калій – єдиний одновалентний катіон, необхідний рослинам.
  • Діє як активатор ферментів, включаючи ДНК-полімеразу.
  • Дефіцит калію призводить до затримки розвитку, уповільнення росту і плямистого хлорозу.

Мінеральне живлення рослин: опис та пояснення

Всі фізіологічні процеси не можуть бути здійснені без присутності різних елементів. Рослина своїм корінням одночасно з водою вбирає з ґрунту і солі, тобто здійснюється процес мінерального живлення. У ґрунті містяться різні елементи, але не всі вони потрібні організму.

Які ж речовини необхідні для мінерального живлення рослинам? Багато часу і праці було витрачено вченими на з’ясування цього питання. Численними дослідами встановлено, що для мінерального живлення рослинам необхідні наступні речовини: азот, фосфор, калій, а також деякі інші.

Так, якщо ростити рослину в посудині з розчином, в якому містяться всі необхідні в харчуванні мінеральні речовини, то воно нормально росте, цвіте і плодоносить. Але якщо вирощувати той же рослина в розчині, в якому бракує будь-якого елемента, то воно виростає маленьким, а потім гине від голоду.

Таким чином, не даючи рослині то однієї, то іншої солі, вдалося з’ясувати, які речовини необхідні для мінерального живлення. З усіх необхідних рослинному організму елементів ми називаємо тільки три, тому що їх часто бракує в ґрунті. Познайомимося з роллю деяких речовин в мінеральному живленні рослин.

У вищих рослинних істот мінеральне живлення здійснюється корінням. На поверхні кореня знаходиться величезна кількість волосків. За допомогою їх якраз і здійснюється поглинання поживних речовин із землі. Волоски кореня стикаються з ґрунтовими частинками, що сприяє кращому всмоктуванню вологи. Вступник в кореневі волоски розчин переходить по клітинах і досягає судин. За ним розчин рухається до стебла, а з нього – до решти органів. Цей процес забезпечується завдяки кореневому тиску.

Проілюструвати кореневий тиск можливо, проводячи досвід. У молодого рослини, найкраще кімнатного, стебло обріжемо трохи вище початку кореня, на 4 см.зволожити землю в горщику теплою водою. На обрізане стебло помістимо гумову трубочку, А інший кінець сумісний зі скляною трубкою. Протягом певного часу будемо спостерігати підйом води по трубці. Експеримент доводить наявність кореневого тиску.

Значення кореневого тиску в житті рослинного організму велике. Завдяки йому відбувається надходження поживних розчинів до всіх органів, які необхідні для різних процесів.

Поживні елементи рослинний організм поглинає з ґрунту, в якій зміцнюється корінням. Що ж собою являє ґрунт?

Грунт – поверхневий шар землі, покритий рослинами, здатний створювати умови для їх життя. Поверхневий шар має родючістю, яке залежить від наявності органічних речовин.

Органічний матеріал ґрунту отримав назву перегною. Формування його відбувається при перегнивання залишків інших організмів. Також в ґрунті є пісок, глина, мінеральні солі, вода, повітря.

Слід враховувати, що вбираючи поживні розчини, рослинний організм виснажує ґрунт, тобто вміст різних елементів знижується. Для заповнення дефіциту в ґрунт додають мінеральні та органічні добрива.

Найпоширенішим органічним добривом вважається гній, який є відходами життєдіяльності тварин. У ґрунті він поступово перегниває, і від нього залишаються різні мінеральні елементи. Внесення цього органічного добрива робить ґрунт більш пухкої, вона краще утримує воду, містить більше повітря і поживних елементів.

Рідким органічним добривом є гнойова жижа.Отримують її додаючи до гною воду.

Особливо багатий поживними елементами пташиний послід. Його розбавляють водою, який отримав настоєм поливають землю.

Збагачують ґрунт і вважаються органічними добривами перегній, торф, компост. Компост спеціально готують з різних органічних покидьків в суміші з землею.

Широко застосовуються в сільському господарстві Мінеральні добрива, вироблені на заводах. Азотні і калійні добрива добре розчиняються у воді, фосфорні ж малорозчинні. Всі ці мінеральні добрива звичайно мають вигляд порошків, але нерідко їх виготовляють у вигляді гранул.

Встановлено, що гранульовані добрива краще використовуються рослинними організмами, ніж порошкоподібні.

Внесення мінеральних, а також органічних добрив, виробляють в різні періоди росту організму. Органічні добрива краще вносити в ґрунт до посіву насіння і посадки рослин.

Мінеральні добрива навпаки важливі рослинному організму вже в період зростання. Кожен вид добрив певним чином впливає на розвиток організму. Так, азотні добрива затягують дозрівання, тому їх вносять зазвичай в першу половину літа. Крім того, вони сприяють кращій перезимівлі рослин. З цією метою, наприклад, широко застосовують осінню підгодівлю озимих культур фосфорними і калійними добривами.

В результаті мінерального живлення рослина поглинає поживні розчини з ґрунту, а формування органічних речовин здійснюється при фотосинтезі.