Корни и минеральное питание растений
Важнейшая часть растения скрыта от нашего взора под землей. Миллионы лет назад благодаря корням первые наземные растения смогли закрепиться в почве. Затем растения с помощью корней научились извлекать из почвы различные питательные вещества. Сегодня корни растений играют важную роль в жизни человека. Некоторые корни мы употребляем в пищу, другие используем для решения экологических проблем.
Режим обучения доступен только авторизованным пользователям
Возможности режима обучения:
- просмотр истории в виде слайдов
- возможность прослушивания озвучки по каждому слайду
- возможность добавить свою, детскую озвучку
- тесты для детей, чтобы закрепить материал
- специально подобранные коллекции картинок и видео для улучшения восприятия
- ссылки на дополнительные обучающие курсы
Озвучка доступна в режиме обучения
Даже в 21 веке человек беззащитен перед природными стихиями. Торнадо или мощный шторм способен уничтожить всю городскую инфраструктуру, сорвать крыши с домов и с лёгкостью поднять в воздух машины. Но даже сильный торнадо «беспомощен» перед мощью деревьев. Прошедший над лесом ураган повалит самые высокие деревья, но большинство растений не будут вырваны с корнем. Корни – это подземный орган, который прочно закрепляет растение в почве. Корни составляют до трети от массы всего растения, достигая 3-5 метров в глубину. Однако шахтеры обнаруживали корни на глубинах свыше 50 метров! Закрепление растения в почве – лишь одна из функций корней. Не менее важная задача корня – всасывание минеральных веществ из почвы.
Корни
Корень – первый орган растения, который появляется из прорастающего семени. После прорастания корень разветвляется, образуя боковые корни. Боковые корни также многократно ветвятся, прочнее закрепляя растение в земле и увеличивая площадь поглощения веществ. Стержневая корневая система характерна для растений с одним главным корнем, от которого отходит множество боковых. Прочный «фундамент» стержневого корня прочно закрепляет растение и позволяет ему вырасти высоко. Мочковатая корневая система встречается у травянистых однолетних растений. Главный корень у них отмирает. Вместо него от стебля отходит множество придаточных корней. Корни многих растений сочетают признаки стержневой и мочковатой корневых систем.
Строение корней
Строение корней
У растущего корня выделяют несколько зон: Снаружи в форме напёрстка корень покрывает корневой чехлик. Корневой чехлик защищает нежные ткани молодого корня, который проталкивается сквозь землю. Клетки корневого чехлика постоянно делятся, а старые клетки отслаиваются. Отшелушенные клетки образуют слизь, облегчающую продвижение корня. В корневом чехлике также расположены «датчики» силы тяжести, направляющие корень вниз. В зоне деления расположены мелкие активно делящиеся клетки (апикальная меристема). Именно из меристемных клеток образуются все другие ткани растения. В зоне растяжения клетки вытягиваются в длину, благодаря чему происходит удлинение корня. В зоне всасывания клетки эпидермы образуют корневые волоски. Они участвуют во всасывании воды и минеральных веществ.
Корневой чехлик
Видоизменения корней
Мангровые растения живут в заболоченных почвах, и их корням не хватает воздуха. У мангровых растений корни возвышаются над землей, выполняя функцию дыхания (такие корни ещё называют пневматофоры).
У баньяна корни свисают со стеблей. Если такой корень достигнет земли, то он создаст для дерева дополнительную опору.
Сократительные корни втягивают растение глубже в почву. Луковицы лилий каждый год углубляются в почву по мере развития новых сократительных корней. Луковицы продолжат опускаться до тех пор, пока не будет достигнута область с оптимальной температурой.
Что нужно растениям для жизни? В 17 веке голландский химик Гельмонт попытался ответить на этот вопрос, поставив простой эксперимент. Гельмонт хотел знать, откуда берётся масса растущего растения. Сперва он поместил 90 кг почвы в горшок и посадил 2-килораммовый саженец ивы. Затем в течение 5 лет Гельмонт только поливал растение. В конце эксперимента он повторно взвесил иву и почву. Ива набрала 70 кг, а почва потеряла всего 60 граммов. Гельмонт ошибочно предположил, что массу растение получило только из воды. Сегодня ботаникам известно, что растения в ходе фотосинтеза «впитывают» в себя углекислый газ из воздуха – основной источник прироста массы растения. Гельмонт также проигнорировал потерю 60 г в почве, списав это на ошибку. Однако его расчеты были верны. «Потерянные» 60 г – это минералы из почвы, которые были поглощены растением. Хотя растению требуется скромное количество минералов, но даже небольшой их дефицит привёл бы к его гибели.
Минеральное питание растений
Источник
Жизнь дерева
Деревья – это сложные организмы, которые способны из простых неорганических соединений создавать сложные органические, которыми потом питаются остальные (не зеленые) растительные организмы и животные. Для поддержания жизненных процессов растение питается и дышит. Известны два типа питания растений – воздушное и почвенное. Из воздуха растение получают углерод в виде углекислого газа, а из почвы воду и различные минеральные элементы. Поскольку в растениях содержится примерно до 45% углерода, воздушное питание имеет первостепенное значение.
В упрощенном виде, при воздушном питании растения поглощают из воздуха углекислый газ и, соединяя его с полученной из почвы водой, при помощи солнечной энергии, образуют простейший углевод – глюкозу и выделяют кислород.
При дальнейших жизненных процессах в клетках листа происходит усвоение других химических элементов, образуются более сложные органические элементы – крахмал, жиры и белки.
Во время дыхания происходит обратная реакция с поглощением кислорода и выделением углекислого газа и энергии, которая расходуется на жизненные процессы. Но на дыхание расходуется только часть созданных веществ, остальные используются на рост. Посадка деревьев, как правило, осуществляется в осеннее или весеннее время года. Однако посадка крупномеров проводится зимой. Мы выбираем лучшие крупномеры, обращаясь за ними в известны питомники растений Подмосковья.
Из почвы растения получают воду и минеральные вещества в виде растворов. Вода через полупроницаемые клеточные оболочки движется вверх ( со скоростью от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров в час) от растворов с меньшей концентрацией к растворам с большей концентрацией. Появляется так называемое корневое давление и сосущая сила кроны. Первое обеспечивает восходящий ток питательных веществ весной, когда еще не появились листья, вторая — когда деревья стоят облиственными. Сосущая сила крон очень велика, она обеспечивает поднятие воды и растворенных в ней веществ к листьям у таких гигантов, как секвойя или некоторых видов эвкалиптов, на высоту более 100 м. Для поддержания высокой концентрации клеточного сока в листьях растение вынуждено испарять из своих тканей через устьица большое количество влаги. Это испарение называется транспирацией.
Рост дерева не похож на рост животных и некоторых однодольных растений. Все ветви остаются на той высоте на которой они появились, и в высоту дерево увеличивается только в результате ежегодного появления нового главного побега. Увеличение толщины деревьев происходит за счет слоя клеток, находящегося под корой. Это особая образовательная ткань – камбий. В стеблях и корнях голосеменных и двудольных покрытосеменных растений благодаря деятельности камбия происходит рост по толщине.
Камбий работает на два фронта: внутрь последовательно откладывает все новые и новые слои клеток, из которых образуется древесина, а наружу – клетки, из которых образуется луб. По мере увеличения толщины дерева отложенные ранее кольца становятся тесными. Они разрываются – образуется трещиноватая кора. Это уже мертвое образование предохраняющее ствол и корни от неблагоприятных воздействий. Живая часть коры – луб – обеспечивает передвижение по растению органических веществ, созданных в листьях.
Откладывая древесину, камбий в разные периоды года образует различные клетки. Весной, когда по древесине поднимается обильный восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, необходимых для построения тканей листьев и цветков, образуются преимущественно проводящие ткани, состоящие из тонкостенных, с большими полостями клеток. Это сравнительно рыхлый весенний слой. Во второй половине лета и осенью откладываются преимущественно механические ткани, состоящие из толстостенных клеток. Различия в плотности, а иногда и в окраске, позволяют сравнительно легко выделять слои древесины, образовавшиеся за год. Есть, правда, несколько древесных растений, у которых годичные слои мало заметны (береза, осина, тополь). Аналогичные слои откладываются и наружу, но они имеют меньшую толщину и потому их трудно отграничить друг от друга. Кроме того, значительная часть отложенных вначале слоев теряется после отслаивания верхних пластинок коры.
Отложенные слои древесины, как и луба, живут не долго. Пока они еще живые по ним проходит восходящий ток воды и минеральных веществ. После отмирания они служат хранилищем ненужных для жизнедеятельности растения веществ. Самая молодая, еще живая часть древесины, находящаяся непосредственно под корой, называется заболонью.
В центре ствола находится мертвая древесина. Если окраска ее изменилась, она носит название ядра, а древесина породы – ядровых. У ряда древесных пород (ели, пихты, осины и др.) центральная часть ствола по цвету не отличается от заболони. Такие породы называют заболонными, безъядровыми и т.п. У многих деревьев центральная часть стволов приобретает темную окраску под влиянием деятельности грибов – образуется что-то похожее на ядро. Такое ядро называют ложным.
Таким образом, в процессе роста у дерева ежегодно появляется новое кольцо древесины. Годичные кольца в зависимости от возраста дерева и условий его жизни имеют различную толщину.
Увеличение дерева в размерах получило название прироста. Обычно прирост определяют по высоте, диаметру и объему и по их величинам судят об эффективности различных мероприятий по уходу. В случае посадки крупномеров под приростом понимают размер побегов последних порядков – чем они больше, тем лучше чувствует себя дерево.
Источник