Минеральное питание растений

Что такое минеральное питание растений

 

 

Растение, как и любой живой организм, не может нормально развиваться без веществ, необходимых для их роста, развития и жизнедеятельности. Питание растений существенно отличается от питания бактерий, горбов и животных. Растения отличаются от животных  тем, что способны самостоятельно производить органические вещества, то есть являются автотрофами. Оно само себя обеспечивает питательными веществами. Это происходит за счет процесса фотосинтеза и минерального питания растений.

 

Таким образом, питание растений состоит из процессов, которые взаимно связаны между собой. Это воздушное и минеральное питание.

 

Минеральное питание – это совокупность биохимических и физиологических процессов поглощения неорганических веществ из окружающей среды (почвенной, воздушной или водной), а также их использование для процессов жизнедеятельности. К ним относятся водные растворы и растворенные в них минеральные соли.

 

У наземных растений процесс питания осуществляется при помощи корневой системы из почвы. Поэтому минеральное питание еще называют почвенным или корневым.

 

Воздушное питание – процесс получения из неорганических веществ неорганических веществ. Он возможен благодаря фотосинтезу.

 


Особенности минерального питания растений

 

 

Под питанием подразумевают процесс поглощения из почвы питательных веществ, необходимых для построения клеток растения. Оно является источником энергии, необходимой для жизни растения.

 

Вода попадает в растение пассивным способом, то есть без затрат энергии. Этот процесс еще называют осмосом. Но, всасывание органических веществ сопровождается энергозатратами.

 

Водоросли и другие водные растения способны поглощать воду с растворенными в ней минеральными солями через всю поверхность тела.  У высших растений процесс поглощения из почвы питательных веществ осуществляется при помощи корневой системы.

 

При минеральном питании растение получает необходимые питательные вещества прямо из земли. Важно, что растительные организмы питаются самостоятельно.

 


Роль и функции минерального питания в жизни растений

 

 

Минеральное питание играет очень важную роль в жизни растений. Благодаря ему растительные организмы получают элементы, необходимые для их полноценного  существования и обеспечивающие обмен веществ, построение органов и тканей и осуществление других важных функций.

  1. Соли и минералы, поступающие в организм растения, уравновешивают вредное воздействие других поглощаемых питательных веществ.
  2. Минеральные элементы, углерод, водород, кислород, поступающие в растение при минеральном питании, необходимы  для построения тела, клеток растений, и, в частности, клеточных стенок.
  3. Некоторые химические элементы, такие как магний, медь, цинк и кальций являются металлическими катализаторами в биохимических реакциях.
  4. После гибели растений минеральные элементы никуда не исчезают, и растения смогут снова использовать их с наступлением весны, когда старая трава и опавшие листья превратятся в перегной.

 


Процессы, происходящие при минеральном питании растений

 

 

Растения получают большую часть минеральных питательных веществ, извлекая их из почвы, реже из водной среды.

 

Корневые волоски, проникая между частицами почвы, всасывают из нее воду и растворенные в ней минеральные вещества. Далее из корневых волосков вода попадает в соседние клетки и в сосуды корня, там под давлением вода поднимается в другие органы растения. Подача влаги от корней к побегам осуществляется при помощи корневого давления. Чем оно сильнее, тем выше может подняться жидкость. Из сосудов вода поступает к наземным органам.

 

Всасывание минеральных веществ возможно благодаря процессу осмоса. Это — физическое явление, при котором вода двигается в область более высокой концентрации растворенных в ней веществ.

 

Растение способно регулировать количество поступающих минеральных веществ: клетки внутреннего слоя коры корня, или эндодермы, пропускают только те вещества, которые необходимы растению.

 

Минеральные элементы поступают в клетки растительных организмов  в виде анионов и катионов. Одни элементы в клетке принимают участие в метаболизме в форме свободных ионов. Другие элементы взаимодействуют с органическими соединениями, при этом не претерпевают никаких изменений. Ряд элементов видоизменяются в результате окислительно-восстановительных реакций.

 


Влияние минерального питания на рост растений

 

 

Минеральное питание растений является способом усвоения питательных веществ, которые находятся в почве и растворены в воде. Эти вещества напрямую влияют на рост и развитие растительных организмов.

 

Минеральные элементы вместе с током воды передвигаются по растению, благодаря чему все клетки и ткани растительного организма обеспечиваются питательными веществами. Они в большом количестве поступают к зонам роста. Этому способствует процесс саморегуляции.

 

Важно, что в случае нехватки отдельного микро или макроэлемента его можно добавить в почву.

 

Благодаря минеральному питанию имеется возможность повышать урожайность сельскохозяйственных культур.

 

Поглощаемые растениями минералы помогают им переносить морозы и засухи, защищают от вредителей и болезней.

 


Значение воды в минеральном питании растения

 

 

Без воды невозможен рост и успешное развитие растений. Вместе с ней в организм растения поступают минеральные вещества, необходимые для жизни организма. Вода нужна для охлаждения растения в жаркую погоду, для прорастания семян и других важных процессов жизнедеятельности.

 

Вода выполняет следующие функции при минеральном питании растения:

  • осуществляет транспортировку веществ по организму через проводящие пути;
  • поддерживает упругость клеток;
  • является подходящей средой и реагентом для протекания химических реакций.

 

Корни поглощают воду из почвы, далее она транспортируется по стеблям и листьям, там она испаряется через устьица в больших количествах. В результате испарения клетки и межклетники освобождаются о воды. Вскоре они заполняются водой, поступающей из соседних клеток. Этот водный круговорот веществ происходит непрерывно и постоянно.

 

Поступающие вместе с водой соли не испаряются, а накапливаются в тканях растения.

 


Условия минерального питания растений

 

 

Растение может нормально расти и развиваться только при наличии всех необходимых питательных веществ в окружающей среде. Для минерального питания необходимы следующие условия:

  1. почва – это верхний плодородный слой земли, обеспечивающий растения питательными веществами и влагой и создающий условия для их роста и развития; доказано, что химический состав почв может затруднять усвоение растениями питательных веществ – они могут отсутствовать в некоторых почвах или содержаться в тех формах, которые растение не может использовать;

 

  1. наличие минеральных питательных веществ, таких как макро- и микроэлементы, чаще всего образующихся в результате выветривания минералов из земной коры; они нужны растению в умеренных количествах – их избыток, так же как и их недостаток одинаково вреден для растения; все минеральные вещества сбалансированы и составляют качественное минеральное питание растений;

 

  1. водный режим почвы – умеренное увлажнение создает нормальный водный и воздушный режим почвы, тем способствует усвоению элементов минерального питания растениями;

 

  1. атмосфера, необходимая для усваивания кислорода, углерода, и водная среда, необходимая для поглощения водорода, необходимых для минерального питания растений; они относятся к неминеральному классу макроэлементов;

 

  1. вода – все вещества из окружающей среды поступают в растение в растворенном виде;

 

  1. для поглощения минеральных веществ требуется энергия.

 


Вещества необходимые для минерального питания растений

 

 

В состав живых растительных организмов входят такие химические элементы, как водород, углерод, кальций, азот, фосфор, сера, магний, калий и железо. Они поступают в растение в виде минеральных солей. Большинство основных элементов растение получает из почвы, а остальные – из воды или воздуха.

 

В минеральных веществах не содержится энергии

 

Химические элементы, имеющиеся во всех растениях, являются жизненно важными. Их называют микроэлементами. Каждый из них играет определенную роль в жизни растения, и его нельзя заменить другим элементом. Так, недостаток кальция вызывает морщинистость листьев, а недостаток серы – их бледность. Без железа листья желтеют, а без меди скручиваются.

 

Нехватка фосфора вызывает появление фиолетового налета на листьях, при ней также замедляется обмен веществ и созревание плодов. Недостаток калия приводит к гибели кончика корня. Без магния листья растения начинают желтеть, без этого элемента невозможно протекание фотосинтеза. При отсутствии хотя бы одного из компонентов происходит приостановка или нарушение процессов жизнедеятельности растения.

 

В очень малых количествах растению необходимо более 20 микроэлементов. Они также важны для растения. Это цинк, медь, марганец, бор, кобальт, молибден, кремний, никель, натрий. При недостатке бора желтеет верхушка стебля. Недостаточное содержание цинка приводит к появлению бурых пятен на пожелтевших листьях.

 

По внешнему виду растения можно определить, испытывают ли они недостаток в тех или иных минеральных веществах.

 

При изучении золы из-под растительности в образовавшейся массе можно обнаружить большое количество химических компонентов. Их содержание в разных частях растений неодинаково. Это свидетельствует о том, что химические элементы поглощаются растениями и скапливаются в них.

 


Роль корня в минеральном питании растения

 

 

В процессе получения энергии участвуют листья, стебли и корни. Корень – это специализированная часть растения, которая выполняет важные функции: закрепление растения в почве, усвоение, метаболизм, распределение и транспортировка воды и минеральных веществ.  В зоне всасывания корня происходит поглощение воды и неорганических веществ. Минеральные вещества находятся в почве:

  • в растворенном виде в почвенной воде;
  • в составе горных пород;
  • в составе органических веществ.

 

Длина зоны всасывания варьируется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Ее поверхность надежно защищается кожицей с корневыми волосками. Именно через корневые волоски в растение поступают вода и минеральные соли. Чем больше корневых волосков, тем выше всасывающая поверхность корня. Снаружи коневые волоски покрыты слизью, облегчающей проникновение корня через частицы почвы и растворение минеральных веществ. Они могут быть поглощены корнем только в растворенном виде.

 

При помощи корневой системы из почвы через почвенный раствор поглощаются все необходимые элементы, при этом нерастворимые соединения растворяются за счет выделения органических кислот.

 

Вода с поглощенными вместе с ней растворенными минеральными веществами из зоны всасывания корня передается паренхимным клеткам корням, а уже о них – к клеткам луба и древесины. Далее вода перемещается в зону проведения корня, а затем —  к проводящим путям стебля, откуда она уже транспортируется ко всем органам и частям растения. Лишняя вода испаряется через устьица, а минеральные вещества остаются в тканях.

 


Примеры минерального питания растений

 

 

Сельскохозяйственные растения также поглощают минеральные вещества из почвы. Каждый собранный урожай навсегда уносит из почвы часть органических и минеральных веществ. Без них почва истощается. Чтобы избежать истощения почвы, в нее вносят минеральные и органические удобрения. Благодаря этому  повышается плодородие почвы и улучшается питание растений, достигается баланс микроэлементов в почве.

 

К органическим удобрениям относятся продукты жизнедеятельности животных или отмершие организмы растений и животных. К минеральным удобрениям относят аммиачную селитру, суперфосфат, золу, преципитат. В зависимости от периода жизни растения нуждаются в разных минеральных веществах. Соответственно, удобрения вносят в разное время в зависимости от вида растения и его потребности в определенных веществах в данный момент времени.

 

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика Adblock
detector