Питание растений

Растения – биологическое царство, многоклеточные живые организмы, которые делятся на деревья, кустарники и травы. Как и любое другое живое существо на планете, оно нуждается в веществах, которые обеспечивают его жизнедеятельность.

Что такое питание растений

Это процесс получения ими полезных веществ, которые необходимы для полного жизненного цикла. Без микро- и макроэлементов растения не смогут долго существовать, они начинают увядать, а в конце погибают.

Ученые нашли более 50 элементов, содержащихся в этих организмах. Но самыми важными из них являются только 13, без остальных растения могут успешно расти. Самыми необходимыми элементами считают азот, калий и фосфор.

Без них существования ни одного организма невозможно. К побочным химическим элементам относят:

кальций;
магний;
железо;
фосфор;
хлор;
медь;
молибден;
и прочие.

Для чего растениям нужно питание

Без этого оно не сможет совершать обмен веществ с другими живыми и неживыми элементами живой природы и погибнет.

Каждый вид нуждается в каких-то веществах больше, чем в других. Корнеплодам нужно больше калия, чем остальным растениям. Капусте нужны повышенные дозы азота. Сахарная свекла требует много натрия. Бобовые растения, в отличие от других, не выживут без кобальта.

Типы питания растений

Ученые разделают питание на две большие категории: гетеротрофную и автотрофную. В первом случае растения похожи на животных. Они нуждаются в белках, жирах и других полезных соединениях, которые вырабатываются другими представителями флоры и фауны.

Автотрофные – зеленые растения, которые могут принимать только неорганические вещества. Это их отличает от животных, они могут питаться исключительно солнцем и использовать неживую природу, чтобы существовать.

Все полезные элементы автотрофы берут из воздуха и почвы. Через листья они получают все, что им необходимо.

Гетеротрофные растения питаются как животные. Они берут полезные элементы из других живых существ, которых поглощают.

Виды питания растений

Автотрофы питаются при помощи солнечного света. Иногда их еще называют первичными продуцентами. Они получают все вещества от солнца, а процесс называется фотосинтезом.

В каждой клетке растения есть хлоропласты, именно они способны превратить свет в жизненно важную энергию. Весь процесс питания растений проходит преимущественно в листьях. Если каких-то веществ недостаточно, то растение берет их из почвы. При помощи воды оно доставляется также к листьям, где проходит синтез.

У автотрофов есть специальный пигмент, который называется хлорофилл. Именно из-за него листья зеленого цвета, он помогает лучше улавливать солнечный свет.

Вода используется автотрофами для доставки минеральных веществ из корней, принимает участие в обмене и доставке кислорода, когда фотосинтез невозможен ночью.

Фотосинтез делится на несколько этапов:

поглощение солнечного света;
превращение его в полезные вещества;
образование кислорода и водорода;
кислород растение отдает, а из последнего элемента добывает необходимые вещества.

Гетеротрофы не могут синтезировать полезные элементы из внешней среды, Некоторые из них являются хищниками, которые уничтожают живые организмы.

Виды питания гетеротрофных растений.

Насекомоядные растения не могут осуществлять фотосинтез, поэтому их листья нужны для поимки других живых существ. Насекомые попадают на листья, приклеиваются к ним и больше не могут улететь. Растения их переваривают и забирают все питательные элементы. Они возникли в результате эволюции в местах, где очень мало минеральных веществ. Чтобы выжить, они адаптировались к новым условиям.
Сапрофиты также были вынуждены вести образ жизни насекомоядных, но они могут питаться только вымершими организмами. При помощи корней они получают все необходимое из них.
Симбиотические могут питаться как фотосинтезом, так и от других живых организмов. Чаще всего им свойственен автотрофный вид питания, но в случае дефицита, они могут брать полезные минеральные соединения из разлагающихся организмов в почве.

Функции питания растений

Питание выполняет важные функции в жизни организмов и всей Земли. Главными функциями являются:

обеспечение полезными элементами;
участие в природном обмене;
при отсутствии питания, они погибнут, как и другие существа, для которых они являются питанием.
обеспечение живых существ кислородом и поглощением углекислого газа;
мертвые трава, кустарники и деревья формируют новый слой почвы;
растения состоят из жидкости и могут ее накапливать;

Особенности питания растений

Трава, кустарники и деревья поглощают полезные вещества и элементы. В результате они получают все необходимое, чтобы расти и размножаться. Именно благодаря питанию, растения могут обмениваться с внешним миром, живыми и неживыми организмами.

Знание особенностей питания каждого из растений, позволяет человеку выбрать удобрения, лучшее место для произрастания одного или другого вида и рассчитать необходимую дозу воды и не дать исчезнуть вымирающим видам.

Минеральное питание растений

Организмы могут поглощать вещества из земли, они действуют выборочно и берут только элементы, которые не могут получить в результате фотосинтеза. Растения усваивают из почвы также катионы и анионы.

При помощи корневой системы они получают фосфор, азот, серу, кальций магний и другие полезные вещества, которые жизненно необходимы каждому.

Все коревые системы сильно отличаются и зависят от местности, где растет тот или иной вид. Например, у озимой пшеницы корни составляют примерно 70% от их надземной длины. Очень часто растениям не нужно пускать корни глубже, чем на полметра. Все необходимые вещества они могут получить на такой глубине. Некоторые отростки большинства растений не достигают двух метров.

Минеральные питательные вещества растения получают при помощи своей корневой системы. Волоски, находящиеся на отростках всасывают все полезные вещества и обеспечивают организм всем необходимым.

У корней во внутреннем слое есть специальная кора, которая отсеивает все элементы не нужные сейчас траве, кустарнику или дереву. Она способна дать организму только нужные вещества, а остальные отдает обратно в почву. Эта функция позволяет получать разные элементы в разных периодах жизни.

На стадиях развития растению нужен разный набор веществ, в некоторых они нуждаются на стадии роста, другие им нужны, когда пришло время размножения. Самые важные из них:

Если хоть одного из них будет недоставать, растение не сможет размножиться и бороться с внешними раздражителями.

При нехватке азота, новые листья начинают становиться более мелкими, а старые неравномерно начинают желтеть. Отсутствие поступления калия в полном объеме влияет на способность деления клеток внутри организма. На листьях могут появляться дырочки, хотя по краям они будут выглядеть нормально. А количество фосфора напрямую влияет на обмен веществ.

Избыток элементов также может привести к неприятным последствиям. Новые листочки не будут выглядеть здоровыми, они начнут виться и становиться неестественными.

Также растения нуждаются в других элементах, но их количество не так важно. Они нуждаются в тех же веществах, как и любые другие живые существа на планете.

Магний. Влияет на количество хлоропластов. Недостаток приводит к неравномерному цвету листьев. Жилки становятся более темными, а весь остальной лист светлеет.
Сера. Ее дефицит приводит к уменьшению скорости фотосинтеза и растение не может добывать полезные элементы из света эффективно.
Фосфаты. При недостатке листья могут начать отпадать значительно раньше. Части могут начать отмирать и покрываться пятнами.
Железо. Элемент влияет на цвет, от дефицита начинают желтеть листья.

Организм не может заменить одни элементы другими. Каждый из них выполняет свои функции, поэтому для организма важно получить все необходимое из почвы или солнечного света.

Азот напрямую влияет на скорость роста и цвет, фосфор в необходимом количестве позволяет плодам быстро развиться, а калий ускоряет процесс поступления веществ от корней к листьям и наоборот.

Органическое питание растений

Этот вид питания обеспечивается листьями. При помощи их растения могут синтезировать полезные вещества из солнечного света, этот типа насыщения организмов называется еще воздушным питанием. Растения используют фотосинтез, чтобы превратить солнечный свет в энергию для роста.

Воздушное питание – усвоение растением углекислого газа и выделение кислорода. Они поглощают CO2 и сами преобразуют его в белки и жиры. Растения поглощают углерод для своих потребностей и выделяют кислород.

Чтобы осуществлять фотосинтез, многоклеточным организмам нужен солнечный свет. В его поглощении принимает участие хлорофилл, он преобразует его в химическую энергию. В результате фотосинтез помогает из солнечного света получить растениям все, что им нужно.

Простой углевод используется жизненной формой на Земле для синтезирования сахара и клетчатки. Кроме этого растения получают другие важные элементы: органические кислоты, белки, жиры и другие питательные элементы.

Растения дышат, в процессе они теряют до 20% всех элементов, которые смогли синтезировать. Этот процесс противоположен фотосинтезу, живые существа окисляют углеводы при помощи кислорода. Оно используется для поглощения из почвы других полезных элементов, которые они не могут получить из солнечного света.

При помощи дыхания необходимые вещества передвигаются от корней к самым кончикам листьев. В живой природе растения могут использовать не более 3% солнечного света. Поэтому в процесс вмешивается человек, чтобы дать больше энергии растению, а оно будет быстрее расти и давать плоды.

Некоторые виды могут получать из воздуха азот, к ним относят бобовые культуры и простые соли. Этот вид использует свои способности для защиты своих листьев и плодов от внешних раздражителей и подкормки.

Питание растений водой

Вода играет неоценимую роль в жизнедеятельности этих организмов. Они состоят из жидкости на 95%, все процессы связаны с циркуляцией воды. Если ее в растениях будет недостаточно, замедлится обмен веществ, который повлияет на все процессы.

Вода – ключевой элемент, используемый проводящей системой. Она ускоряет передвижение полезных веществ от листьев к корням и наоборот.
Без жидкости семена не смогут выжить и прорасти.
Фотосинтез невозможен без воды.
Именно жидкость делает растения упругими, они не разрушаются под действием ветра и других природных стихий.

Волоски на корнях поглощают не только минеральные элементы из почвы. Они также берут влагу и доставляют ее от корней по стеблю до каждого листика. Вода поглощается с избытком, она участвует в процессе обмена веществ, доставляется к листьям, а оттуда она испаряется.

Если воды будет недостаточно, то избыточное испарение приведет к тому, что растение начнет чахнуть. Часть жидкости организм сможет восполнить ночью через листья, когда влаги в воздухе больше, но все равно ему требуется постоянное поступление жидкости в корневую систему.

Большинство растений нуждается в подпитке водой, выживать без этого могут лишь те, кто адаптировался к жестким условиям в пустынных частях Земли.

Водный обмен состоит из трех этапов:

поглощение воды корнями;
обмен веществ и передвижение жидкости по проводящей ткани;
испарение.

Организмы используют лишь небольшую долю той воды, которую они поглотили из земли. Обычно на синтез уходит менее одного процента. Один стебель пшеницы, например, за сутки может испарить более 50 грамм воды.

Растение поглощает воду вместе с минеральными веществами, ненужные корневая система отдает обратно в землю, а испаряется жидкость уже полностью без полезных элементов. Вода в растениях почти всегда идет от корня к листьям.

Условия, необходимые для питания растений

Нельзя точно назвать все условия, которые нужны каждому отдельному виду на Земле. Все организмы адаптировались к разным условиям, поэтому они нуждаются только в том, к чему их адаптировала природа за долгие годы эволюции.

Этого нельзя сказать о культурах, которые были адаптированы для употребления человеком в пищу. Чтобы фрукты и овощи оставались вкусными и полезными, они постоянно нуждаются в помощи фермеров, подпитке удобрениями, своевременным поливом и уничтожении вредителей.

Такие культуры очень чувствительны к изменениям и постоянно нуждаются в помощи человека. Выведенные растения могут прижиться в условиях дикой природы, но их плоды будут не так вкусны, как те, за которыми постоянно ухаживают в фермерских хозяйствах.

Чтобы растение смогло прижиться в новых для себя условиях, оно должно получить все питательные элементы таким образом, каким живой организм привык получать их из дикой природы.

Живущие в пустыне не смогут самостоятельно завершить свой жизненный цикл в условиях степи и лесостепи, а растения, прекрасно усвоившиеся в сложных условиях горной местности, очень быстро зачахнут в экваториальном климате или будут поглощены местной флорой и фауной.

Читайте также: Растительный организм

К чему приводит недостаток питания растений

Недостаток питательных веществ не обязательно приведет к гибели организма. Очень часто растения могут выжить, попав в сложные для себя условия. Природой заложено, что некоторое время они могут адаптироваться и попытаться выжить. Способны пережить заморозки, холодную зиму или слишком жаркое лето.

Растения могут восстановиться, после длительного нахождения в нетипичной для себя среде. Если не смогут себя полностью обеспечить питательными элементами, то сначала они начнут чахнуть, утратят способности размножаться, а потом будут вытеснены другими видами, которые лучше адаптируются к изменившейся окружающей среде.

Ученые считают, что самым важным дефицитным элементом все же остается азот. Его недостаток наиболее часто приводит к гибели растений. Поэтому человек в первую очередь должен озаботиться подпиткой именно этим элементом.

Правильное питание растений играет важную роль в скорости роста и появления плодов. Все питательные вещества они получают из солнечного света при помощи фотосинтеза и из почвы. Вода играет немаловажную роль в транспортировке полезных элементов от корней к листьям. После этого она испаряется.

При дефиците питательных веществ организм умрет не сразу, но в будущем если он не получит важные элементы, то не сможет размножаться и погибнет.

О том как живут и питаются растения

Давно известно, что без зеленого растения не может быть жизни на земле. Только оно способно из простых соединений — солей, углекислоты воздуха и воды — создать необходимые для жизни человека и животных белки, жиры и углеводы.О роли зеленого растения на Земле К. А. Тимирязев говорил так: «Едва ли какой процесс, совершающийся на поверхности земли, заслуживает в такой степени всеобщего внимания, как тот далеко еще не разгаданный процесс, который происходит в зеленом листе, когда на него падает луч солнца… — это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете, а следовательно, и благосостояние всего человечества».Тимирязев призывал так вести хозяйство и выращивать такие обильные урожаи, чтобы энергия солнечного луча максимально использовалась посевами растений, а не терялась в мировом пространстве, отраженная от голой земли.Мы знаем, что растению нужны тепло, солнечный свет, влага, воздух с кислородом и углекислотой и достаточное количество питательных веществ в почве или в той среде, где живут корни.Более всего во власти человека повлиять на запас питательных веществ в почве. Мы можем определить, какие вещества имеются в почве и в каких количествах, а также что требуется растению.Наши знания о роли питания в жизни растений основываются на классическом учении академика Дмитрия Николаевича Прянишникова. Он известен своими исследованиями по питанию растений и удобрению не только у нас в стране, но и далеко за рубежом. Прянишников изучал, какие почвы насколько плодородны и почему, какое питание и когда требуется тому или иному растению. Выяснил, что причиной низких урожаев часто бывает недостаток питания. Значит, эти почвы надо удобрять. Прянишников стал одним из активнейших пропагандистов и организаторов отечественной химической промышленности и приемов правильного использования удобрений. Он говорил: «…изучениевзаимоотношений между растением, почвой и удобрениями всегда являлось главной задачей агрохимиков». Эту взаимосвязь ученый образно представлял в виде треугольника, где в трех вершинах углов были: растение — почва — удобрение.Для нормальной жизни растению нужны многие элементы: одни в больших количествах, другие в меньших, а некоторые и совсем в малых дозах. Поэтому группу первых называют макроэлементы. Группу вторых — микроэлементы, а группу третьих — субмикроэлементы.В самом растении больше всего содержится углерода (около 40%) и кислорода (около 37%), за которыми следуют водород (6%), азот (1,5—6%) и так называемые зольные элементы: фосфор, калий, кальций, магний, сера, хлор, натрий, жёлезо и кремний. Зольных элементов в растении около 2—6%.

Микроэлементы — бор, медь, марганец, молибден, цинк и другие — содержатся в сухом веществе растений в тысячных долях процента.

Субмикроэлементы — кобальт, никель, йод, мышьяк и другие — находятся в еще меньших количествах, в стотысячных и менее долях процента. Такие малые количества этих веществ стимулируют многие важные процессы в живой растительной клетке.

В больших же концентрациях они вредны: сначала вызывают уродства, а затем отравление и гибель растения.

Основная масса растения состоит почти на 90% из углерода, кислорода и водорода. Зеленый лист при помощи солнечного луча соединяет в своих клетках углекислоту воздуха с водой и создает различные углеводы, начиная с сахаров и крахмала и кончая клетчаткой, которая составляет основу клеточных стенок. Этот процесс называется фотосинтезом.

Слово это образовано из двух греческих слов: фото — свет и синтез — соединение,В процессе фотосинтеза принимают участие и многие другие элементы, из которых азот, фосфор и калий занимают самое важное место.Азот и зольные элементы имеют чрезвычайно большое значение в жизни растения. Подчас они определяют урожай.

Основная масса растения состоит из одревесневших в разной степени стенок клеток. Это как бы «костяк» растения. Онито и состоят главным образом из углерода, кислорода и водорода. Все важнейшие жизненные процессы происходят внутри живых клеток. Однако не все клетки одинаково активны. Самая активная созидательная жизнь идет в самых молодых, нежных клетках.

С чем же это связано? Оказывается, с богатством этих клеток белками и ферментами особыми соединениями белковой природы. Эти сложные соединения способны усиливать синтез веществ в живой клетке.

Человек давно искал объяснение удивительному свойству всякой живой клетки: без высоких температур в сотни и тысячи градусов, без повышения давления в несколько атмосфер (чем обычно пользуются на химических заводах при синтезах значительно более простых веществ) образовывать сложнейшие и разнообразные соединения.

Это приписывалось особой «жизненной силе», «божественному» происхождению всего живого. Попытки передовых ученых в прежние времена найти объяснение синтеза с помощью методов химии и физики преследовались церковью, а исследователи объявлялись вне закона.

Теперь, когда ученым известен метод меченых атомов, есть электронный микроскоп и другие точные приборы и способы исследования, появилась возможность не только объяснить, но и овладеть процессами синтеза — удалось получить некоторые органические соединения искусственно.

Особенно важными в жизни и особенно сложными, а потому еще до конца не разгаданными оказались белки и многие белковые вещества живой клетки. В природе белок образуется прежде всего в зеленом листе, вернее, в зеленой клетке. Белки состоят из углеводов (особых соединений углерода, водорода и кислорода) и азота. Но многие, и притом самые активные, белки содержат еще и фосфор. В иных имеются также сера и другие элементы. Без фосфора сильно затрудняется и даже приостанавливается образование новых белковых молекул.

Чтобы лист хорошо работал, чтобы он накапливал как можно больше белка и других веществ, он должен быть зеленым. Иными словами, лист должен содержать много зеленого вещества — хлорофилла.

В состав хлорофилла, кроме других веществ, входят азот и магний. При недостатке этих двух элементов в листе мало образуется хлорофилла. Калий нужен растению для активизации многих процессов.

Недостаток любого из этих элементов нарушает нормальную жизнь растения.

Как же растение удовлетворяет свою потребность в питательных элементах?Углерод и кислород оно получает из воздуха при фотосинтезе в зеленых частях своего тела. Водород и часть кислорода поступают с водой через корни и значительно меньше через листья. Через корни поступают также азот и зольные элементы. Часть их может проникнуть и через листья.

Зольные вещества находятся только в почве; азот же и в почве и в воздухе. В воздухе его больше, чем всех других газов. Он является главной составной частью воздуха: 75% веса воздуха приходится на долю газообразного азота. Но свободный азот воздуха растение не способно усваивать. Оно может поглощать азот только в виде солей.

Этот океан азота воздуха лишь в малой доле используется растениями, когда во время грозы он связывается в аммиак или окислы азота. С дождевыми каплями эти соединения падают на землю и поглощаются корнями растений. На заводах искусственные азотные удобрения производят тоже из воздуха, используя электроэнергию.

Большую помощь растениям в обогащении почвы азотом за счет атмосферного азота оказывают особые почвенные бактерии, которые так и называются «азотофиксаторы» (фиксировать — то есть закреплять). Для их жизни нужны органические вещества и некйслая среда почвы, достаточно богатая кислородом.

Эти бактерии живут в верхних слоях почвы, более богатых органическими веществами, или вблизи растений, или даже на корнях их, например на корнях бобовых.Связанный бактериями азот бобовое растение использует для питания, а само снабжает бактерии органической пищей.

Когда отмирает бобовое растение, в почве оказывается больше азота, который затем используется другими, небобовыми растениями. Вот почему после посева бобовых почва становится плодороднее. Чем лучше развиты бобовые и чем дольше они живут, тем богаче их остатки азотом.

Поэтому многолетние бобовые травы — клевер, люцерна — как азотособиратели полезнее однолетних: гороха, вики, чечевицы и других. Однако не следует думать, что накопленного таким образом азота в почве достаточно для получения высокого урожая всех других культур.

В почву необходимо вносить удобрения: органические и минеральные; правда, после посева бобовых их доза может быть снижена.Зольные вещества в почву попадают из материнской породы; они есть и в минералах, входящих в состав почвы. Но растение может поглощать только растворенные соли.

Поэтому ему доступны только те соединения, которые перешли в почвенный раствор. Вода первая растворяет минеральные соединения почвы. Однако далеко не все они растворимы в чистой воде. Воде помогают кислоты, которые образовались при разложении органического вещества или выделились из живых корней.

Кроме того, углекислота, выделенная при дыхании корней и всего живущего в почве, а также соли почвенного раствора тоже воздействуют на труднорастворимые вещества.В результате растение располагает тем или иным количеством питательных зольных веществ, имеющихся в почвенном растворе.Состав и количество зольных элементов будет разным в разных почвах.

Это зависит прежде всего от того, какие материнские породы сложили почву, насколько богаты почвы зольными элементами и как доступны они растениям.В девственном лесу или в целинной степи, где ни деревья, ни травы человек не использует, растения сравнительно долго могут быть обеспечены запасами пищи. Если же человек берет из леса, с луга или поля дрова, сено, зерно, солому, овощи, плоды, то вместе с урожаем он уносит из почвы и большую часть взятых растением питательных веществ.Поэтому почву необходимо удобрять. Чем дольше пользовались землей, чем выше был урожай, тем сильнее нужно удобрять почву.

Растения не одинаковы в своих потребностях и в своих способностях усваивать те или другие соли. Картофель, многие овощи и корнеплоды, утолщенный корень которых составляет главную часть урожая, а также подсолнечник отличаются высоким содержанием калия и азота. Пшеница поглощает, кроме фосфора и калия, много азота, а гречиха, кроме азота, много фосфора и калия.

Различаются растения также и по своей способности усваивать питательные вещества почвы. Не все растения могут усваивать имеющиеся в почве труднорастворимые соединения, например фосфорит. Это под силу лишь тем, у которых имеются кислые выделения корней,— люпину и гречихе. Кислоты их корней частично растворяют фос^ фориты, и тогда фосфор, содержащийся в нем, усваивается растениями.

Озимая рожь лучше, чем пшеница, может использовать фосфор из фосфорита. А лен, напротив, плохо использует фосфориты. Если в хозяйстве собираются сеять лен, то фосфорит вносят за 2—3 года до его посева. Лучше всего перед посевом льна сеять клевер, который хорошо подготовит почву для льна, обогатив ее фосфором фосфорита и азотом (как бобовое многолетнее растение).

На жизнь растения, кроме внешних условий — климата, света, тепла, ветра, осадков, воздуха и почвы,— действуют и внутренние свойства, биологические,— это биохимические, биофизические и другие процессы, которые происходят внутри клеток; под их влиянием растения развиваются.Одни растения за год могут вырасти в несколько метров, другие — лишь на несколько сантиметров.

Сравните коноплю с какойнибудь многолетней травой. Есть растения, дающие семена в год посева: яровая пшеница, овес, ячмень, гречиха, горох. Есть такие, что семена дают лишь на второй год жизни: корнеплоды, капуста и многие многолетние травы. Ягодники или деревья дают плоды через много лет после посева.

Различаются растения также и по своим способностям размножаться: одни хорошо прорастают из семени, другие — из клубней, черенков и т. д.Эти особенности растений также необходимо учитывать, прежде чем решать, сколько и каких удобрений надо вносить под посев.Необходимо также помнить, что молодое растение, более взрослое и совсем взрослое, созревающее, требует неодинакового питания.

Молодое создает новые клетки, из них — ткани и органы. На все это тратится много питательных веществ. Поэтому оно должно иметь их в достаточном количестве, но не в избытке — растение очень чувствительно к высокой концентрации солей вокруг корней. Взрослое растение в значительной мере использует, перераспределяя между органами, поглощенные ранее вещества.

Но их может быть недостаточно для хорошего урожая. Поэтому удобрения требуются растению и во взрослом состоянии, но в других количествах и в другом составе.

Рост яровой пшеницы и ее корней в зависимости от качества почвы: а — пшеница на плотной, тяжелосуглинистой, бедной почве; б — пшеница на той же почве, но хорошо унавоженной; в — пшеница на бедной, но более рыхлой, супесчаной почве; г — пшеница на богатой и рыхлой почве.

Для растения очень важно иметь хорошо развитые корни, тогда оно лучше использует питательные вещества почвы. На рост корней в первую очередь влияет плотность почвы: чем плотнее почва, тем хуже развиваются корни, проникая лишь в верхний горизонт. На рисунке под буквой «а» показана яровая пшеница, выросшая на плотной глинистой мелковспаханной почве: корней немного и они разместились в самом верхнем слое. Плохо растут и стебли и листья: образовалось лишь по одному колосу. Под буквой «б» показано развитие той же пшеницы на участке изпод навозной кучи: корни не прошли глубоко изза плотности почвы, но обильное питание помогло росту густой, хотя и мелкой, корневой системы и большого числа высоких стеблей, хорошо облиствленных и с большим количеством колосьев. Много глубже проникли корни на третьем участке того же поля, где почва была не слишком плотная («в»), но бедная. Корни охватили большую часть почвы, поэтому пшеница здесь несколько лучше росла, чем на первом участке. Наилучшего роста пшеница достигла на четвертом участке того же поля («г»), расположенном пониже, куда дождями за много лет были снесены песчаные части почвы и питательные вещества с повышенных участков поля. Здесь корни смогли проникнуть глубоко в почву, хорошо разрослись и дали достаточно пищи надземным частям пшеницы: на растении образовалось много крупных колосьев.Чему учит этот пример? Вопервых, мы видим, что от развития корней сильно зависит жизнь растения. Во вторых, можно ответить на вопрос, какая должна быть почва, чтобы корни хорошо росли. Почва должна быть хорошо разрыхленной и на большую глубину. Кроме того, она должна быть богата питательными веществами. Втретьих, на одном и том же поле почва может значительно различаться и, следовательно, поразному влиять на урожай. Надо всегда знать почву, знать, как ее обрабатывать и готовить к посеву, чтобы суметь вовремя выровнять этц различия — как говорят, пестроту поля.Умение изменить свойства почвы так, чтобы они наилучшим образом отвечали требованиям выращиваемых растений,— это самая важная, хоть и трудная, задача земледельца. Чтобы создать условия, при которых растение лучше использует питание и дает высокий урожай, надо еще знать, как ведут себя питательные соли внутри клеток после их поступления в растение, как они изменяются, как влияют на весь ход формирования урожая, и не только на его величину, но и на его качество: содержание белков, жиров, крахмала, сахара и других ценных продуктов.Посмотрим, что же происходит с солями после того, как они поступят в растение.Вот соли проникли в клетки корня. Они продвигаются в верхние части растения главным образом по сосудам. Сосуды стеблей, стволов, черешков — это трубчатые образования, которые разветвляются в ветвях, черешках листьев, а в листьях — до тонких жилок. Их можно хорошо видеть, если разорвать поперек черешок листа подорожника: белые тяжи вроде толстых нитей и будут сосуды, или, как их еще называют, сосудистые пучки. На всем пути следования соли изменяются, вступают в реакцию взаимодействия с углеводами и другими веществами живой клетки. Менее измененными они будут в тех частях, которые расположены ближе к корням. Наиболее активные превращения происходят в зеленых частях, особенно в листьях. Здесь редко встречаются простые соединения в виде тех солей, что поступили в корни из почвы, а преобладают сложные органические соединения.Интересно, что в самые молодые и самые активные ткани, где происходит новообразование клеток, поступают измененные соединения солей, превращенные в листьях в полупродукты. Из них ткани с наименьшей затратой энергии строят молекулы белков, необходимые для образования новых клеток самых молодых органов — почек, бутонов, цветков.Превращения веществ в растении зависят от многих условий. Например, засуха задерживает не только поступление, но и превращение и передвижение поступивших веществ внутри растения.

Длительная дождливая, пасмурная и холодная погода, с малым количеством солнечных дней, значительно замедляет фотосинтез, а недостаток углеводов тормозит все другие процессы, и, следовательно, развитие растений ухудшается.

Типы питания растений: автотрофный и гетеротрофный — Природа Мира

Питательные вещества – это компоненты, содержащиеся в пище, такие как углеводы, белки, жиры, витамины и минералы. Они необходимы для поддержания жизни организмов. Растения сами синтезируют питательные вещества, в то время как животные и люди получают их из других организмов. Мы прямо или косвенно зависим от растений и животных в потребностях в пище.

Типы питания животных

Процесс получения пищи и ее использования для роста, поддержания здоровья и восстановления поврежденных частей тела называется питанием. Растения производят пищу, беря сырье из окружающей среды, такое как минеральные вещества, углекислый газ, вода и солнечный свет. Есть два основных типа питания живых организмов:

Для большинства растений характерно автотрофное питание, их также называются первичными продуцентами. Для синтеза питательных веществ посредством фотосинтеза растения используют свет, углекислый газ и воду.
Животные, в том числе и люди являются гетеротрофами, поскольку их питание зависит от растений. Некоторые виды растений, которые не имеют хлорофилла также демонстрант гетеротрофное питание.

Автотрофное питание растений

Основным способом питания растений является автотрофный. Растения улавливают энергию солнечного света и генерируют ее в питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом.

Фотосинтез

Растения могут производить себе пищу посредством процесса, называемого фотосинтезом.
Хлоропласты – структуры в клетках растений, где происходит фотосинтез.
Производство продуктов питания осуществляется преимущественно в листьях. Вода и минералы из почвы поглощаются корнем и по сосудам переносятся к листьям. Двуокись углерода захватывается из атмосферы листьями через устьица – маленькие поры на листьях, окруженные замыкающими клетками.
Хлорофилл – это зеленый пигмент, присутствующий в листьях, который помогает листьям улавливать энергию солнечного света для приготовления питательных веществ. Синтез питательных веществ, который происходит в присутствии солнечного света называется фотосинтезом. Следовательно, солнце является первоисточником энергии для всех живых организмов.
Во время фотосинтеза вода и углекислый газ в присутствии солнечного света используются для производства углеводов и кислорода. Фотосинтез обеспечивает пищей всех живых существ.
Кислород, один из основных компонентов жизни на Земле, выделяется растениями как побочный продукт фотосинтеза.

Условия, необходимые для фотосинтеза:

Солнечный свет
Вода
Углекислый газ
Хлорофилл

Этапы фотосинтезе:

Поглощение энергии солнечного света
Преобразование световой энергии в химическую энергию
Расщепление воды на кислород и водород
Углекислый газ восстанавливается, то есть молекулы водорода соединяются с углеродом, образуя углеводы (молекулы сахара)

Гетеротрофное питание растений

Некоторые растения не содержат хлорофилл для фотосинтеза и являются гетеротрофами.

Ниже перечислены различные типы гетеротрофных растений, которые классифицируются на основе их способа питания:

Паразитическое питание

Некоторые гетеротрофные растения зависят в питании от других растений и животных. Такие растения известны как растения-паразиты. Однако хозяин не получает никакой пользы от паразита.

Примеры: Повилика (Cuscuta), Кассита (Cassytha)

Насекомоядные растения

Эти растения обладают особыми структурными особенностями, которые помогают им ловить насекомых, и известны как плотоядные растения. Они переваривают насекомых, выделяя пищеварительные соки и поглощая из них питательные вещества. Эти растения растут на почвах, которые бедны минералами.

Примеры: Кувшинные растения, Венерина мухоловка (Dionaea muscipula)

Сапрофиты

Сапрофитные растения получают питание из мертвых и разлагающихся останков растений и животных. Они растворяют отмерший органический материал, выделяя пищеварительные соки и поглощая питательные вещества.

Когда два растения, принадлежащих к разным видам, демонстрируют тесные взаимовыгодные отношения, их называют симбиотическими.

Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓

Механизмы питания растения через корни и через листья

Есть две системы питания растений, которые взаимосвязаны и неразделимы. Это питание через листья и питание через корни, и ни одно из них не может заменить другое.

Воздушное питание — процесс сложный и многоступенчатый. Сначала хлорофилл листа поглощает квант света, под воздействием которого происходят изменения в самом хлорофилле. Возникает такая его форма, которая, поглощая углекислый газ из воздуха, присоединяет к нему молекулу воды, а освободившиеся при этом атомы кислорода выделяются в атмосферу.

Итак, продуктом воздушного питания растения являются углеводы (глюкоза) — органическое соединение С(Н2O). Процесс образования углеводов идет чрезвычайно быстро. Уже через 10 секунд после начала освещения в листьях появляются углеводы, которые предназначены для питания корней.

Основой воздушного питания растений является свет, вода и углекислый газ. Надо сказать, что растения через листья поглощают не только солнечную энергию, углерод (С) и кислород (0), но и азот (N), серу (S) и некоторые другие химические элементы, которые присутствуют в воздухе.

Растения задаром берут их из воздуха и воды и с помощью солнечной энергии создают из них себя и свое потомство (урожай). И составляют эти даровые элементы около 95% массы растения вместе с урожаем.

И лишь 5% этой массы составляют минеральные элементы, которые растения поглощают из почвы!

Через лист быстро усваиваются минеральные элементы, потому внекорневая подкормка по зеленому листу является скорой помощью растениям в экстренних ситуациях, но она не может заменить корневого питания.

К внекорневым подкормкам, как правило, прибегают в тех случаях, когда надо быстро восполнить нехватку какого – то элемента питания, микроэлемента. Либо в ситуации, когда корневая система плохо работает или вообще прекращает свою деятельность (например, когда стоит длительное похолодание, более 5 — 7 дней).

Обычно это происходит при понижении температуры почвы до 8 градусов тепла. Надо помнить, что в первую половину лета, пока почва не прогрелась на большую глубину, ее температура в корнеобитаемом слое (на глубине 15— 20 см) примерно на 2—3 градуса ниже температуры воздуха на поверхности почвы.

Во второй половине лета, когда в почве есть достаточно большой запас тепла в корнеобитаемом слое, температура почвы на 2 — 3 градуса выше температуры воздуха. Так что весной, если среднесуточная температура воздуха (сложите дневную и ночную температуру и разделите пополам) не превышает 10—11 градусов, корни практически не работают.

Вот почему в первой половине лета следует делать внекорневую подкормку, как только среднесуточная температура падает до 10 градусов тепла. В конце лета корни перестанут работать, когда среднесуточная температура воздуха понизится до 5—6 градусов тепла.

Самый быстрый способ доставки минеральных элементов в ядро хлорофилла, а потому и наиболее эффективный способ внекорневой подкормки, — это опрыскивание надземной части растений хелатированными минеральными удобрениями «Унифлор-рост», «Унифлор-бутон», «Унифлор-микро». В состав «Унифлора-микро» входят 15 микроэлементов.

В остальные удобрения кроме микроэлементов дополнительно входят и основные элементы питания: азот, фосфор, калий, магний. В хелатированных удобрениях атом любого минерала окружает органическая молекула. Такой «пирожок» растения усваивают сразу. Чистые же минералы они поглотить не могут.

В почве хелатированием ионов минералов в основном занимаются микроорганизмы, дождевые черви и немного умеют это делать сами корни растений.

Чтобы корни могли обеспечить растения всем необходимым, надо, чтобы в почве все это необходимое для роста и развития присутствовало, причем было равномерно распределено по всей толще корнеобитаемого слоя, да еще и поступало туда с завидным постоянством и в малых дозах.

В качестве кормежки удобно использовать долгоиграющие удобрения: AVA, апионы или органоминеральное удобрение (ОМУ) Буйского химзавода, поскольку их можно внести всего один раз на все лето при посадке. А еще лучше распределить по всей поверхности грядки только что скошенные траву с газонов или сорняки.

Органика содержит практически все основные минеральные элементы, необходимые для питания растений! Однако требуются небольшие добавки макро- и микроэлементов, в основном тех, которых в почвах данной местности нет или очень мало.

Поскольку материя не появляется ниоткуда и не исчезает, то и растения, выросшие на такой почве, хотя и могут давать большой урожай, но полноценным он не будет, так как для этого им не хватает необходимых элементов питания.

А надземная часть, перепревая, не обогатит почву недостающими элементами питания.

Теперь представьте себе, что корни по какой-то причине не работают, и в зеленый лист не попадают минералы, входящие в состав белка. Белок не образуется, в клеточном соке растений преобладают углеводы, и вредители со всей округи налетают на любимую еду. Это еще одна причина, по которой столь необходима сбалансированная работа надземной части и корней.

Минеральное питание поступает в растения главным образом через корни. Но углерод — основа зеленой массы растения, без него растение жить не сможет. Чем больше углекислого газа в воздухе, тем больше зеленая масса, тем выше урожай.

Отсюда сразу напрашивается вывод – хотите повысить урожайность – всячески способствуйте насыщению воздуха углекислым газом. Оптимальное насыщение воздуха углекислым газом при его концентрации 0,03% от объема помещения. Углекислый газ образуется в процессе брожения и гниения всевозможных органических остатков.

В теплицах для получения больших доз углекислого газа достаточно поставить емкость с навозом или просто с травой или зеленой массой сорняков, залитых водой. Закрывать емкость не надо. Когда масса перебродит, ее можно вылить под кусты, в междурядья картофельного поля, под тыквенные культуры.

После уборки урожая этой массой можно заливать освободившиеся грядки. Сброженные сорняки, кроме того, что это источник углерода, еще и замечательное даровое удобрение. В нем содержатся почти все необходимые растениям элементы питания, которые перешли в настой из разложившихся в воде растений.

Углекислотой можно насыщать воздух в теплицах и с помощью сухого льда, кусочки которого надо просто разбросать по почве, не попадая на стебли растений.

Питание растений через корни Корневая система растений огромна. Кроме главного стержневого корня, который может уходить на большую глубину и оттуда добывать воду и необходимые минералы, есть еще масса разветвлений.

Каждое окончание этих разветвлений имеет кончик, защищенный специальным прочным чехликом, чтобы самая крайняя точка корешка не повреждалась, когда корень пробивается через толщу земли. Примерно в миллиметре от кончика молодой корешок начинает обрастать сосущими волосками, которые и поглощают из почвы раствор минеральных солей.

У сосущих волосков овощных культур совсем коротенькая жизнь, затем они отмирают, и эта часть корня покрывается плотной шкуркой, через которую, естественно, всасывания не происходит. Вся работающая на всасывание часть корней уходит дальше и глубже, а все, что отработало, начинает играть роль не добытчиков питания, а всего лишь водопроводной трубы.

Корни нарастают быстро, примерно по 1 см в сутки. Сосущих волосков на корнях растений огромное множество, общая длина их, как уже говорилось выше, может достигать около десятка километров. Ими буквально пронизана каждая пядь земли, но всасывать эти волоски могут только то, что находится в непосредственной близости от них, примерно в 5 мм от себя.

Элементы питания, которые находятся в почве, должны быть распределены равномерно по всей толще корнеобитаемого слоя во всех направлениях.

Внесение минеральных элементов всухую в междурядья посадок — далеко не лучший способ кормления. Гораздо эффективнее кормить растения в полив слабым раствором минеральных удобрений, и делать это надо регулярно все лето, поскольку все лето идет рост корней, наращивание зелени, цветение и плодоношение однолетних растений.

Иначе обстоит дело с многолетними садовыми и цветочными культурами. У них есть два основных периода, когда они нуждаются в подкормках. Весной, когда идет рост зеленой массы и образование бутонов.

В этот период под них вносят азотно – калийные удобрения в зону основной массы сосущих корней. И во второй половине лета, когда идет интенсивный рост новой корневой системы. В этот момент они больше всего нуждаются в фосфоре и калии.

Кроме того, во время интенсивного роста завязей многолетники нуждаются в микроэлементах.

Корни всех растений обладают «чутьем» (хемотропизмом), они растут в направлении максимальной концентрации минеральных элементов и влаги. Если почва скудная, то в поисках пищи корни разбредаются по большой площади.

У них наращивается излишне большая и неэффективно работающая корневая система — растения впустую тратят много сил на поиск пропитания.

Поэтому наиболее рационально вносить минеральные подкормки во время полива прямо в корнеобитаемый слой.

Корни выделяют в почву ферменты, органические кислоты, которые помогают им разрушить твердые частицы гумуса, извлечь из него минеральные элементы, чтобы использовать их для пропитания. Для такой нехилой работенки им нужна энергия, то есть углеводы, которые поставляют растению листья непосредственно из солнечной энергии, воздуха и воды, как уже говорилось выше.

Процессы гниения органических веществ в почве идут с помощью микроорганизмов, выделяющих при дыхании углекислый газ. В почве он соединяется с молекулой воды, образуя угольную кислоту СO2 + Н2O = Н2СO3, которая, в свою очередь, распадается на ионы Н2СO3 = Н + НСO3. Они поглощаются почвой, при этом происходит вытеснение ионов калия, магния, фосфора и других химических элементов.

Из этого изобилия ионов минералов корни избирательно поглощают те, которые им нужны. Далее этот почвенный раствор идет вверх, в листья, где зерна хлорофилла с помощью солнечной энергии синтезируют белок. Таким образом, между надземной и подземной частями растений постоянно происходит интенсивный обмен питательными веществами. Максимальной интенсивности этот процесс достигает в июне—июле.

В этот период делается запас питательных веществ в листья, как в кладовку, который растения используют для наращивания урожая. У многолетников листья иногда долго стоят зелеными, то есть не хотят отдавать свои запасы урожаю.

Чтобы вызвать отток питания из листьев в плоды, надо дать усиленную подкормку любым минеральным удобрением, лучше всего в виде опрыскивания по листьям, чтобы вызвать их гибель (5—6 столовых ложек на 10 л воды).

. Листья вырабатывают углеводы за счет воздуха, солнца и воды, и растение направляет их в корневую систему, откуда в листья поднимаются минеральные элементы, необходимые для образования белка. Первыми весной распускаются именно листья и сразу начинают вырабатывать углеводы.

Земля в корнеобитаемом слое к этому времени еще не успевает прогреться до необходимых для пробуждения корней 8 градусов тепла, и корни не работают, то есть в листья не поступают необходимые для образования белка компоненты — процесс образования белка несколько задерживается: не из чего. А листья уже начали гнать углеводы. Вот вредители и летят.

Помочь растениям очень просто. Дайте им в этот момент внекорневую подкормку по листьям, и вредители останутся с носом.

Если этого не сделать, то проснувшиеся вредители всем скопом набросятся на изысканное угощение, и первой среди них окажется тля. Большинство вредителей может сжевать или проколоть, чтобы высосать сок, только молоденькие листочки.

Когда листья повзрослеют и погрубеют, они для вредителей станут недоступными. Чтобы не допустить вредителей к столу, надо как можно быстрее начать подавать в листья необходимые ингредиенты для создания белка.

Если этот процесс пойдет быстро, то и всю обедню вредителям испортит.

Что же надо сделать, чтобы заставить корни быстрее начать свою работу? Их надо как можно быстрее согреть. Точнее, поднять температуру почвы выше плюс 8 градусов в зоне корней. А как? Полить горячей водой почву под многолетниками по периметру кроны, где и залегает основная масса сосущих волосков.

Ну а что мы нередко читаем в литературе? Утопчите снег под посадками, чтобы мыши не проделали ходы в рыхлом снегу и не подгрызли кору на деревьях. А частенько и вовсе пишут, что утаптывание снега нужно для того, чтобы удержать растения от пробуждения.

Да вот только дело-то в том, что листья при этом от пробуждения удержать не удастся, и они начнут вырабатывать углеводы! От мышей есть другие приемы защиты, без утаптывания снега. Например, обвязывание молодых стволов капроновыми чулками или мешковиной из стекловолокна.

Старая кора больших деревьев им не по зубам, да и осенняя побелка водоэмульсионной краской совсем неплохо защищает не только от солнечных весенних ожогов, но и от погрызов.

Что еще важно знать о жизни корней?

Корни выделяют микотоксины, которые помогают им защитить свою территорию от незваных соседей, поэтому неплохо бы кое-что знать о совместимости посадок. Еще раз повторю эту простую истину.

Как уже говорилось выше, корни и корневища пырея любят микотоксины корней крыжовника и буквально прорастают сквозь всю толщу корневой системы любимца. А сами-то выделяют микотоксины, губительные для корней крыжовника.

Если крыжовник систематически не освобождать от любящих объятий корней пырея, то куст постепенно захиреет и даже погибнет. Замечали такое? Конечно же, замечали, только не понимали причину гибели.

Что же надо знать о совместимости посадок? Во-первых, растения должны быть совместимы по фитонцидам, выделяемым надземной часть, во-вторых, по высоте, чтобы более высокие не загораживали солнечный свет более низкорослым.

В-третьих, корневая система у соседствующих растений должна находиться в разном слое почвы. Недопустимо сажать рядом, скажем, землянику, облепиху, малину и черную смородину. У всех этих растений корнеобитаемый слой всего 12 —15 см. Там начнется бешеная война за влагу и питание.

В-четвертых, корневые системы посаженных рядом растений должны быть совместимы по выделяемым ими микотоксинам.

Очень часто пишут, что севооборот необходим из-за накопления вредителей и возбудителей болезней монокультуры, из-за выноса из почвы одних и тех же минеральных элементов в одной и той же пропорции, что вызывает дисбаланс питания. Но почему-то не принимают во внимание тот факт, что выделяемые растениями собственные микотоксины накапливаются в почве и становятся причиной угнетения самого растения.

Проделайте простой эксперимент. Посейте в ящик салат. Кормите, поите в соответствии с его требованиями. Снимите первый урожай, выдернув растения из почвы, и тут же посейте салат снова. И опять кормите, поите как положено. Снова снимите урожай.

И вот, когда вы в третий раз посеете салат, вы вдруг с удивлением обнаружите, что у растущего салата ни с того, ни с сего начали чернеть края листьев. Недостатком калия этот краевой ожог объяснить нельзя, так как правильный рацион питания вы салату обеспечили, болезней такого типа не существует. Никакие обработки не помогают — в этом легко убедиться.

А вот если сделать анализ почвы, то как раз и обнаружится избыточное содержание выделений корневой системы салата, который погубил сам себя.

С сайта «СадОгород»