Питание трав
На кормовых угодьях произрастают как автотрофные, так и гетеротрофные растения.
Автотрофные растения способны к фотосинтезу и создают органическое вещество из содержащегося в воздухе диоксида углерода. В эту группу входят практически все растения, имеющие кормовое значение.
Гетеротрофные растения — это растения-паразиты (повилики, заразихи), получающие органические вещества и элементы минерального питания от растений-хозяев. Заимствуют воду и элементы минерального питания у растений-хозяев и растения-полупаразиты, которые с помощью слаборазвитой корневой системы присасываются к корням различных трав, деревьев и кустарников. Особенно много растений-полупаразитов среди представителей семейства Норичниковые (погремки, очанки, марьянники и др.).
Большинство автотрофных растений вступают в симбиоз с почвенными микроорганизмами, т. е. по типу питания являются симбиотрофными. Их подразделяют на бактериотрофные и микотрофные. Бактериотрофные растения живут в симбиозе с бактериями, микотрофные — с микроскопическими грибами.
Типичные бактериотрофные растения — это бобовые травы, вступающие в симбиоз с клубеньковыми бактериями. Проникая в корни растений, эти бактерии развиваются в них, и в результате их деятельности на корнях образуются клубеньки. Развивающиеся в клубеньках бактерии усваивают содержащийся в воздухе азот, улучшая азотное питание растений. Процесс усвоения атмосферного азота микроорганизмами, находящимися в симбиозе с растениями, называют симбиотической азотфиксацией. Это не значит, что бобовые не способны к усвоению азота без помощи бактерий. Они поглощают и минеральный азот из почвы. Для повышения урожаев сеяных бобовых трав проводят заражение растений клубеньковыми бактериями, или инокуляцию. При этом учитывают, что каждый вид растений требует инокуляции специфичными для него расами (штаммами) клубеньковых бактерий.
На корнях клубеньки образуются с появлением первых настоящих листьев. Азотфиксация протекает интенсивно, если на центральном корне есть крупные розовые клубеньки. Наличие большого количества белых клубеньков на боковых корнях свидетельствует о слабой азотфиксации.
Клубеньки, но с другими, чем у бобовых растений, азотфиксирующими бактериями образуются также на корнях некоторых злаков (лисохвост луговой), осок, ольхи.
Абсолютное большинство произрастающих на кормовых угодьях трав, в том числе и бобовых, вступают в симбиоз с развивающимися в почве микроскопическими грибами, т. е. являются микотрофными. У микотрофных растений корни и мицелий гриба, состоящий из тонких нитей, называемых гифами, образуют единое целое — микоризу. Наиболее распространена везикулярно-арбускулярная микориза. Гифы гриба при таком типе микоризы проникают внутрь клеток корня и образуют особые структуры — везикулы и арбускулы, частично используются растениями. Отходящие от корня гифы проникают на некоторое расстояние в почву и способствуют поступлению в корни растений воды и элементов минерального питания, особенно фосфора. От растения гриб получает источники энергии, в основном углеводы. Заражение растения грибом происходит через почву. Проводят и искусственное заражение трав микоризными грибами.
Развитию микоризы способствуют хорошая аэрация почвы и низкая обеспеченность ее элементами минерального питания. Слабо выражена она у растений семейств Осоковые, Гвоздичные, Крестоцветные; Хвощевые, Гречишные. Чаше микотрофные растения встречаются среди лесной, луговой и степной растительности, реже — в тундре, полупустыне, пустыне.
Для физиологических процессов, протекающих в растении, требуется энергия. В вегетационный период главный ее источник — используемая в процессе фотосинтеза энергия солнечного света. В периоды покоя (зимой) или после удаления листьев (скашивание, стравливание) источником энергии для дыхания и роста могут быть образовавшиеся ранее и неизрасходованные органические вещества, которые называют запасными . Они имеют различную химическую природу, но основную роль среди них играют сахара.
Запасные питательные вещества откладываются в растениях в периоды, когда образование органических веществ в процессе фотосинтеза превышает их потребление на дыхание и построение тканей новых органов. Они накапливаются в основном в приземных и подземных частях растений. Более легко высвобождают энергию сахара, которых больше в приземных частях растений.
В естественных условиях больше всего запасных питательных веществ в растении накапливается перед уходом в зиму. В течение зимы их содержание уменьшается. От количества запасных питательных веществ и интенсивности их расходования в зимний период зависит устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки. Быстро снижается содержание запасных углеводов в теплые зимы, когда много их расходуется на дыхание. На результаты перезимовки влияют также свойства почвы, поражение растений болезнями и другие факторы.
Весной с началом образования новых побегов содержание запасных питательных веществ в растениях продолжает снижаться. Когда листовая поверхность достигает определенного уровня развития и для роста достаточно образующихся в процессе фотосинтеза питательных веществ, начинается накопление запасных питательных веществ. В период от начала интенсивного роста стеблей до начала цветения содержание запасных питательных веществ может снизиться, но позднее оно продолжает возрастать.
Естественный процесс накопления и расходования запасных питательных веществ нарушается при скашивании или стравливании травостоев. Лишенные листовой поверхности растения, у которых начинается рост новых побегов и листьев, используют запасы питательных веществ. Повторное их накопление происходит через определенный период после скашивания или стравливания, продолжительность которого зависит от биологических особенностей трав и условий вегетации. У люцерны она составляет около 20 дней, у клевера лугового — 12…15, у райграса пастбищного — 7…11 дней. При излишне частом скашивании и стравливании растения не успевают накопить достаточного для отрастания новых побегов количества питательных веществ и постепенно теряют способность к вегетативному возобновлению. Для того чтобы продлить период хозяйственного использования травостоев, необходимо соблюдать оптимальные для каждого травостоя режимы скашивания и стравливания.
В процессе развития растений в них изменяется не только количество органического вещества, но и соотношение отдельных химических веществ. Обычно от начала отрастания до стравливания или скашивания в них уменьшается содержание азотистых веществ и увеличивается содержание углеводов, особенно клетчатки. Питательность органического вещества при этом снижается, но общий сбор питательных веществ с единицы площади в связи с накоплением органического вещества увеличивается. При желании получить корм лучшего качества убирать травостои нужно раньше, а при желании получить больше корма — позже. Для получения разных видов кормов из многолетних трав установлены оптимальные сроки использования травостоев.
Источник
ГЕТЕРОТРОФНЫЙ СПОСОБ ПИТАНИЯ У РАСТЕНИЙ
Автотрофные организмы самостоятельно синтезируют органическое вещество из неорганического, гетеротрофные – питаются готовым органическим веществом. Среди растений имеются гетеротрофы – паразиты и насекомоядные растения. В жизни растения-автотрофа есть периоды, когда оно питается за счет запасенных ранее органических соединений: прорастание семян, клубней, рост побегов из корневищ.
Органическая пища переводится в легкоусвояемые соединения в ходе пищеварения. Различают три типа пищеварения: внутриклеточное, мембранное и внеклеточное. Внутриклеточное – происходит в цитоплазме, вакуолях, пластидах, сферосомах. Мембранное – осуществляется ферментами, расположенными в клеточных мембранах. Внеклеточное – происходит при выделении наружу гидролитических ферментов.
Паразиты – это растения, которые либо полностью (заразиха) либо в значительной мере (повилика) потеряли способность к фотосинтезу. Семена заразихи прорастают под влиянием корневых выделения растения-хозяина. Проростки заразихи растут по направлению к корню растения-хозяина и верхушка зародышевого корня заразихи внедряется в него, преобразуясь в гаусторию (присоску) и выделяя ферменты, растворяющие клеточные стенки. Заразиха получает от растения-хозяина все необходимые вещества. Повилика – вьющееся растение, у которого корневой конец засыхает, а стебель обвивается вокруг стебля растения-хозяина и присасывается к нему с помощью гаусторий в форме дисков, прилегающих к коре растения. Группа клеток из центральной части диска, прорастая, достигает проводящей системы хозяина, откуда повилика получает воду и питательные вещества.
Сейчас известно более 400 видов покрытосеменных растений, которые ловят мелких насекомых и используют их как дополнительный источник питания. Большинство из них растут на бедных азотом болотистых почвах. По способу ловли добычи растения делят на две группы. При пассивном способе ловли насекомые прилипают к листьям, железки которых выделяют липкую смесь, или попадают в ловушки в виде кувшинов или урн, окрашенных в яркие цвета и выделяющих сладкий ароматный секрет. При активном захвате происходит приклеивание насекомого липкой слизью и обволакивание его листом или волосками, а также насекомые втягиваются с водой в ловчие пузырьки, благодаря поддерживаемому в них вакуума. Попавшее насекомое переваривается под действием секрета железок, содержащего кислоты, протеазы, фосфатазы, РНКазы, липазу. Всасывание продуктов пищеварения осуществляется теми же железками, соединенными с проводящей системой растения.
В зрелых зерновках злаков зародыш непосредственно не контактирует с тканями эндосперма, содержащими запасные питательные вещества. Для переваривания и поглощения запасных веществ служит видоизмененная семядоля – щиток. В эпителиальных клетках щитка действует протонная помпа, выделяющая в эндосперм протоны. Также из щитка в эндосперм транспортируются органические кислоты и кислые гидролазы: амилаза, протеаза, глюканаза и другие. На третьи сутки прорастания семян начинает функционировать слой живых клеток в эндосперме – периферический алейроновый слой. Эти клетки также выделяют в эндосперм органические кислоты и кислые гидролазы. В результате запасные вещества эндосперма растворяются и всасываются щитком, а затем попадают в проводящие пучки.
Источник
Гетеротрофное питание хищных растений, таблица, как заполнить?
Некоторые виды растений не могут сами производить себе пищу, чтобы выжить, они должны получать питание из внешних источников. Такие растения мы называем гетеротрофными. Примеры:
1) Повилика: растение имеет очень слабый стебель. Чтобы выжить, повилика обвивается вокруг другого растения и с помощью крохотных присосок ее клетки проникают в его стебель. Таким образом повилика получает воду и питательные вещества.
2) Венерина мухоловка: это растение питается насекомыми. Края каждого листа покрыты длинными колючками. Растение выделяет нектар, который и привлекает к нему насекомых. Но как только насекомое коснется ее волосков, лист сразу закрывается, а содержащаяся в нем жидкость и ферменты расщепляют добычу.
3) Альдрованда: растение без корней, часто встречающется в солончаковых болотах. На верхней поверхности листьев имеется множество чувствительных волосков и зубчатых выступов. Половинки листьев складываются и захватывают насекомых, механизм такой же, как и в Венериной мухоловке.
4) Утрикулярия: Эти водные растения обладают сложными сегментированными листьями. Некоторые листочки набухают, они имеют дверцу в виде клапана, которая открывается внутрь. Как только насекомые попадают внутрь, они оказываются в ловушке. Специальные железы растения выделяют особые ферменты, с помощью которых происходит переваривание тел насекомых.
5) Подъельник: эти растения полностью лишены хлорофилла и питаются частично разложившимися органическими веществами из почвы, как сапрофитные грибы.
Источник