При питании растение получают

Минеральное питание растений

Минеральное питание растений — процесс добычи растениями неорганических соединений из почвенного раствора, воздушной или водной среды.

1. Зеленые растения могут производить свою собственную органическую пищу из простых веществ, таких как вода и углекислый газ, в процессе фотосинтеза и называются автотрофами.
2. Не зеленые растения и другие организмы, которые не могут самостоятельно готовить пищу и получать питание от зеленых растений, называются гетеротрофами.

Углеводы синтезируются в процессе фотосинтеза. Углерод, водород и кислород являются основными элементами в углеводах, жирах и белках. В дополнение к этим трем элементам растения нуждаются в различных элементах для своего выживания. Их обычно называют минеральными элементами. Они поглощаются корневой системой растений в виде их солей.

Если минералы недоступны растениям, то из-за дефицита определенного элемента появляются специфические симптомы. Существуют методы определения потребности растений в минералах.

Вещества для минерального питания

Большая часть минеральных элементов, присутствующих в почве, поглощается корнями растения. Но не все они являются существенными веществами для минерального питания. Только 17 элементов считаются необходимыми для растений.

Питательные вещества или элементы, необходимые для здорового роста растения называются необходимыми питательными веществами или необходимыми элементами. Корни поглощают около 60 элементов из почвы. Чтобы определить, какие из них являются важными, используются следующие критерии:

1. Такой элемент абсолютно необходим для нормального роста и размножения растения и должен быть частью основного метаболита для роста растений.
2. Требование к элементу очень специфично, и оно не может быть заменено другим элементом.
3. Элемент прямо или косвенно участвует в метаболизме растения.
4. При дефиците основного элемента у растения будут проявляться специфические симптомы дефицита, и растение оправится от своих симптомов, если его снабдить дефицитным элементом.

Магний считается важным элементом, потому что он необходим для образования молекулы хлорофилла. Его дефицит вызывает пожелтение листьев.

Основные элементы могут потребоваться в небольших или в больших количествах. Соответственно, они были сгруппированы в две категории в данной таблице.

Требуется в относительно больших количествах, от одного до 10 миллиграммов на грамм.

Примеры: углерод, водород, кислород, фосфор, калий, кальций, магний, азот, сера.

Большинство основных элементов берется из почвы, а некоторые — из атмосферы. В таблице, приведенной ниже, основное внимание уделяется источникам различных основных элементов.

Источники основных элементов

Корни растений проявляют различные изменения в ответ на дефицит питательных веществ, включая ингибирование удлинения первичного корня и увеличение роста и плотности боковых корней и корневых волосков. Эти реакции зависят от вида, генотипа и питательных веществ, но они обобщены на этом рисунке, чтобы продемонстрировать все потенциальные эффекты.

В то время как дефицит питательных веществ может представлять серьезную угрозу продуктивности растений, питательные вещества могут стать токсичными в избытке, что также является проблематичным. Когда некоторые питательные микроэлементы накапливаются в растениях до очень высоких уровней, они способствуют образованию активных форм кислорода, которые могут вызвать обширное повреждение клеток.

Некоторые высокотоксичные элементы, такие как свинец и кадмий, невозможно отличить от основных питательных веществ с помощью систем поглощения питательных веществ в корнях растений, что означает, что в загрязненных почвах токсичные элементы могут попадать в пищевую сеть через эти системы поглощения питательных веществ, что приводит к снижению поглощения основных питательных веществ и значительному снижению роста и качества растений.

Чтобы поддерживать гомеостаз питательных веществ, растения должны регулировать поглощение питательных веществ и должны реагировать на изменения в почве, а также внутри растения. Таким образом, виды растений используют различные стратегии для мобилизации и поглощения питательных веществ, а также хелатирования, транспортировки между различными клетками и органами растения и хранения для достижения гомеостаза питательных веществ всего растения.

Калий

Калий (K) считается макроэлементом для растений и является наиболее распространенным катионом в клетках растений. Калий выполняет ряд важных функций в растениях, включая балансировку зарядов клеточных анионов, активацию ферментов, контроль открытия/закрытия устьиц и служит осмотическим средством для клеточного роста.

Дефицит калия часто встречается у растений, выращенных на песчаных почвах, что приводит к ряду симптомов, включая потемнение листьев, скручивание кончиков листьев и пожелтение (хлороз) листьев, а также снижение роста и плодородия.

Железо

Железо необходимо для роста и развития растений и требуется в качестве кофактора для белков, которые участвуют в ряде важных метаболических процессов, включая фотосинтез и дыхание. Несмотря на то, что железо является четвертым по распространенности элементом в земной коре, оно часто является ограничивающим для растений из-за того, что оно имеет тенденцию образовывать нерастворимые комплексы в аэробных почвах с нейтральным или основным рН.

Считается, что недостаток железа является проблемой для растений на целых 30% почв во всем мире.

У растений с дефицитом железа часто наблюдается межклеточный хлороз, при котором жилки листа остаются зелеными, в то время как области между жилками желтые. Из-за ограниченной растворимости железа во многих почвах растения часто должны сначала мобилизовать железо в ризосфере (область почвы, которая окружает корни и находится под их влиянием), прежде чем транспортировать его в растение.

Методы определения потребности в минералах для растений

Минералы усваиваются растениями в виде раствора. Таким образом, можно выращивать растения в воде, содержащей нужное количество минеральных солей, заботясь о том, чтобы надземные части подвергались воздействию воздуха и света. Этот метод выращивания растений в питательном растворе при полном отсутствии почвы известен как гидропоника/водная культура. Впервые он был продемонстрирован немецким ботаником Юлиусом фон Заксеном в 1980 году.

В экспериментах по выращиванию водных культур саженцы выращивают в воде, содержащей известные питательные вещества в определенной пропорции. Для обеспечения корневой системы достаточным количеством кислорода обычно проводится интенсивное пузырение воздуха. Культуральные растворы могут содержать все необходимые питательные вещества, кроме того, важность которого необходимо определить. Затем растение, растущее в нем, сравнивают с растением, растущим со всеми необходимыми питательными веществами.

Эксперименты по выращиванию водных культур помогают понять:

• какой элемент необходим для нормального роста растения;
• какой элемент не является необходимым и усваивается вместе с другими питательными веществами;
• какое количество каждого минерала является необходимым.

Аэропоника — это еще один метод выращивания растений в среде воздуха/тумана без использования почвы.

Укорененные растения помещают в специальный ящик. Побеги укорененных растений подвергаются воздействию воздуха, а корни находятся внутри коробки с контролируемой компьютером влажной атмосферой. Корни опрыскиваются/запотевают в течение короткого времени гидро-распыленным раствором чистой воды/питательных веществ. Данный метод был разработан недавно. Поскольку растения, выращенные по этой методике, получают очень хороший рост корневых волосков, это очень полезный метод для исследовательских целей. Цитрусовые растения и оливки были успешно выращены с помощью аэропоники.

Значение минерального питания

1. Функция балансировки. Некоторые соли или минералы противодействуют вредному воздействию других питательных веществ, таким образом уравновешивая друг друга.
2. Поддержание осмотического давления. Несколько минералов клеточного сока присутствуют в органической или неорганической форме для регулирования органического давления клетки.
3. Влияние на рН клеточного сока. Различные анионы и катионы оказывают влияние на рН клеточного сока.
4. Строение тела растения: Углерод, водород и кислород — это элементы, которые помогают строить тело растения, входя в протоплазму и образуя стенку.
5. Катализ биохимической реакции. Некоторые элементы, такие как цинк, магний, кальций и медь, действуют как металлические катализаторы в биохимических реакциях.
6. Эффекты токсичности. Некоторые минералы, такие как мышьяк и медь, оказывают токсическое действие на протоплазму при определенных условиях.

Учитель непонятно объясняет предмет?

Источник

Какой способ питания характерен для растений?

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.

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:

• 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.

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.

Симбиоз

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

Источник