Каким образом осуществляется питание цветка а затем плода растения
Обновлено: 18.09.2024
Питание растений — процесс поглощения из внешней среды, передвижения, накопления и трансформации питательных веществ, необходимых для жизни растений. В ходе этого процесса происходит обмен веществ между растениями и окружающей средой. Неорганические вещества, находящиеся в почве, атмосфере и вода поступают в растение, и используются для синтеза сложных органических соединений, часть веществ может выводится из растительного организма в окружающую среду.
Зеленые растения под действием солнечного света в процессе фотосинтеза из углекислого газа, воды и простых минеральных солей синтезируют органические вещества, которые в свою очередь обеспечивают пищей человека и животных. В результате этого процесса вся зеленая растительность в дневное время выделяет большое количества кислорода, которым дышат живые организмы. Поэтому жизнь на Земле обусловлена работой высших и низших растений. О масштабе и значимости этого процесса в природе можно судить по следующим данным: зеленые растения ежегодно образуют в пересчете на глюкозу до 400 млрд т органических веществ, из которых 115 млрд т — на суше, связывается до 170 млрд т углекислого газа и разлагается при фотолизе в растениях 130 млрд т воды с выделением 115 млрд т кислорода.
Для синтеза органических веществ растения в мировом масштабе используют до 2 млрд т азота и 6 млрд т зольных элементов. Запасы азота в атмосфере составляют 4·10 15 т, однако они не определяют обеспеченность культур азотом, так как растения используют этот элемент из почвы, а не атмосферы.
Растение через листья получает более 95% углекислого газа и может усваивать путем некорневого питания из водных растворов зольные элементы и азот. Однако основное количество азота, воды и зольных питательных веществ поступает из почвы через корневую систему.
Вода потребляется растением и используется в процессе питания фотолиза и в значительно большем количестве испаряется листьями. Для образовании 1 кг сухой массы урожая культуры испаряют 300-400 кг воды. В неблагоприятных условиях расход воды возрастает в 1,5-2 раза, тогда как в оптимальных условиях расход воды снижается на 15-20%.
Из-за взаимосвязи с погодно-климатическими условиями регулирование и оптимизация процесса питания растений и обмена веществ не всегда возможна. От этих условий зависит и содержание питательных веществ в почве в доступной для растений форме. Мобилизация или иммобилизация отдельных питательных веществ в почве также определяется активностью и направленностью химических, физико-химических и микробиологических процессов, биологическими свойствами самого растения, динамикой поглощения отдельных катионов и анионов в процессе вегетации.
На процессы, определяющие рост и развитие растений, сильное влияние оказывают удобрения. Они изменяют содержание солей в почве, интенсивность и направленность химических, физико-химических и биологических процессов, реакцию и буферность почвы, поглотительную способность.
Типы питания растений
Автотрофный тип питания — самостоятельное обеспечение растением своих потребностей в питательных веществах, посредством поглощения неорганических веществ из почвы и углекислого газа из атмосферы. Характерен для большинства растений. К организмам с автотрофным типом питания относятся также некоторые бактерии, способные фотосинтетически или хемисинтетически усваивать углекислый газ.
Симбиотрофный тип питания — обеспечение растением своих потребностей в питательных веществ за счет других организмов (симбионтов). Симбиоз в ходе эволюционных процессов развился как полезная для растений форма отношений. При симбиотрофном типе питания отмечается взаимное использование продуктов обмена веществ для питания. Границы симбиоза не всегда могут быть точно определены, так как трудно определить пользу или вред, приносимые одним организмом другому.
Микотрофный тип питания — симбиоз высшего растения с грибами. Микориза гриба обеспечивает поступление в высшее растение воды и растворенных в ней минеральных солей и других веществ, грибы используют органические соединения, синтезируемые высшим растением. Значение микоризы грибов заключается в увеличении поглощающей поверхности корней растения за счет мицелия гриба.
Открыты микоризные грибы, способствующие улучшению питание растений фосфором. Дальнейшее изучение этого симбиоза и использование его в практике земледелия может иметь большое значение, так как позволяет сократить применение фосфорных удобрений. Например, в полевом опыте, проведенном в Уэльсе, при известковании и подкормке фосфором урожайность клевера, инокулированного микоризой, по сухому веществу была в 3 раза выше, образование побегов увеличилось в 2 раза, а клубеньков ризобиума — в 5 раз. Аналогичные данные получены в Тропической Африке, Бразилии, Австралии и Испании на почвах, бедных доступным фосфором.
Бактериотрофный тип питания — симбиоз высших растений с бактериями. Наиболее яркий пример — симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями. В условиях интенсификации, химизации и экологизации земледелия возрастает значение способности бобовых растений и микроорганизмов связывать молекулярный азот атмосферы. Ежегодно в результате симбиоза бактерий с бобовыми растениями фиксируется 40-106 т азота.
Условия питания растений
Обеспечение оптимальных условий питания за счет использования удобрений позволяет более экономно расходовать влагу на создание единицы урожая. Коэффициент транспирации при этом может снижаться на 15-20%. С другой стороны, экономическая эффективность удобрений дополнительным урожаем возрастает при условии хорошего водоснабжения растений. Отмечены многочисленные случаи отсутствия положительного эффекта удобрений на кислых и солонцовых почвах.
Для правильной оценки эффективности применения удобрений необходимо правильно оценивать все факторы, лимитирующие урожайность. Например, в северных районах в условиях достаточного увлажнения, большее значение приобретают факторы тепла и обеспеченности почв питательными веществами.
В южных районах, особенно на обыкновенных южных чернозёмах и каштановых почвах, характеризующихся высоким потенциальным плодородием, лимитирующим фактором чаще является недостаток влаги.
Виды питания растений
Воздушное питание растений — углеродное питание растений, осуществляемое за счет ассимиляции углекислого газа атмосферы зелеными листьями в процессе фотосинтеза.
Некорневое питание растений — процесс поступление питательных веществ в растения через надземные органы. Открытие этого процесса послужило развитию применения некорневых подкормок, которые позволяют повысить урожай и его качество.
Корневое питание растений — поглощение из почвы воды и минеральных солей, а также в незначительных количествах некоторых органических веществ.
Согласно исследованиям, деление на корневое и воздушное питание условно, так как одни и те же вещества могут поглощаться как корнями, так и листьями. Так, углекислота поступает в растение через корни в той же мере, что и через листья. Сера поступает в растение через корни в виде сульфатов. Позже благодаря применению радиоизотопа серы была показана способность растений усваивать оксиды серы из воздуха через листья.
Корневое и некорневое питание растений взаимосвязаны. Так, недостаток питательных веществ в почве приводит к задержке образования органических соединений в листьях, что, в свою очередь, тормозит развитие растений.
Питание растений в разные периоды вегетации
Поглощение элементов питания в онтогенезе, то есть в течение вегетации, происходит неравномерно, поэтому система удобрения должна учитывать потребности растений в разные периоды жизненного цикла. Недостаточное обеспечение питания в различные периоды жизни растений приводит к снижению урожайности и ухудшению качества растительной продукции.
Особенно важно обеспечить питательными веществами растения в критический период, когда недостаток питания в это время резко ухудшает рост и развитие. То же относится и к периоду максимального поглощения.
Высокая чувствительность к недостатку и к избытку минерального питания отмечается у растений в начальный период роста.
Таблица. Влияние питания растений фосфором на урожайность ячменя 1 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
| Условия питания | Урожайность, % | |
|---|---|---|
| общая | зерно | |
| Нормальное питание фосфором постоянно | 100 | 100 |
| Без фосфора первые 15 дней | 17,4 | 0 |
| Без фосфора от 45 до 60 дней | 102 | 104 |
Высокая потребность молодых растений в минеральном питании объясняется высокой интенсивностью синтетических процессов при слаборазвитой корневой системе. Так, у зерновых злаков закладка и дифференциация репродуктивных органов начинается в период развертывания первых трех-четырех листочков. Недостаток азота в этот период приводит к сокращению числа колосков и снижению урожая. Последующее нормальное питание не компенсирует дефицит питательных веществ на начальных этапах развития.
Таблица. Питание азотом и урожай ячменя, г на сосуд 2 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
| Условия питания | Солома | Зерно |
|---|---|---|
| Азот на протяжении всего периода вегетации | 26,1 | 6,4 |
| Без азота первые 15 дней | 4,5 | 0 |
| Без азота от 15 до 30 дней | 19,4 | 4,2 |
| Без азота от 30 до 40 дней | 29,1 | 8,7 |
| Без азота от 45 до 60 дней | 29,4 | 7,7 |
| Без азота после колошения | 18,6 | 3,8 |
Интенсивность потребления питательных веществ у разных культур меняется в зависимости от периода развития. Например, растения сахарной свеклы в первый месяц потребляют азота, фосфора и калия по 2 кг/га, а во второй — N 96 кг/га, Р2O5 34 кг/га и К2O 133 кг/га.
Травы и сахарная свекла отличаются длительным периодом потребления питательных веществ. Конопля, наоборот, имеет короткий период интенсивного потребления — 75% от общего количества питательных веществ потребляется от фазы бутонизации до фазы цветения.
Наибольшее количество элементов минерального питания яровые зерновые потребляют в период от выхода в трубку до колошения. В период колошения пшеница потребляет азота, фосфора и калия около 76% от максимального, ячмень — около 67% и овес — 47%.
Таблица. Потребление питательных веществ яровыми зерновыми культурами, % от максимального 3 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
| Фаза роста | Пшеница | Ячмень | Овес | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |
| Колошение | 71 | 68 | 88 | 71 | 56 | 73 | 51 | 36 | 54 |
| Цветение | 97 | 100 | 100 | 96 | 74 | 100 | 82 | 71 | 100 |
| Полная спелость | 90 | 93 | 67 | 100 | 100 | 64 | 100 | 100 | 83 |
Злаковые культуры наиболее требовательны к азотному питанию в период образования ассимиляционного аппарата и в период дифференциации репродуктивных органов. Сахарная свекла нуждается в достаточном обеспечении калием во время сахаронакопления.
Таблица. Динамика потребления питательных элементов капустой, % от максимального 4 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
| Фаза роста | От начала вегетации | ||
|---|---|---|---|
| N | P2O5 | K2O | |
| Рассада (10.06) | 0,17 | 0,14 | 0,12 |
| Формирование кочана (27.07) | 30,5 | 21,8 | 24,2 |
| Рыхлый кочан (7.09) | 96,4 | 100 | 96,6 |
| Хозяйственная спелость | 100 | 90,5 | 100 |
Лен чувствителен к недостатку азотного питания в период от елочки до бутонизации, к уровню калийного питания — в период от бутонизации до цветения.
Таблица. Влияние азотного питания на лен
| Условия питания | Масса растений, % |
|---|---|
| Полное питание весь период | 100 |
| Без азота от "елочки" до бутонизации | 38,3 |
| Без азота от бутонизации до уборки | 99,0 |
Таблица. Влияние калийного питания на лен
| Условия питания | Число коробочек на одно растение |
|---|---|
| Полное питание весь период вегетации | 42 |
| Без калия первые 22 дня | 43 |
| Без калия от бутонизации до уборки | 9 |
Огурец требователен к азотному питанию в период формирования ассимиляционного аппарата, к фосфорному — перед цветением. В период плодоношения огурец предъявляет повышенные требования к обеспечению азотом и калием.
Усиление азотного и частично фосфорного питания в период бутонизации и цветения приводит к увеличению урожая зерновых. Повышенное питание азотом в период образования листовой массы и улучшение фосфорно-калийного питания в дальнейшем повышает урожайность корне- и клубнеплодов.
Потребность большинства культур в азотном питании уменьшается к началу плодообразования, роль фосфора и калия, наоборот, возрастает. В целом, период плодообразования отличается снижением потребления питательных веществ, а процессы жизнедеятельности в растениях к концу вегетации осуществляются преимущественно за счет реутилизации накопленных питательных веществ.
В системе удобрения основное удобрение должно обеспечивать питание растений на протяжении всего вегетационного периода, поэтому до посева вносят все органические и большую часть минеральных удобрений. Для обеспечения растений питательными веществами в начальный период вносят припосевное удобрение.
Количество и качество урожая можно регулировать подкормками в разные периоды вегетации. Подкормки улучшают питание растений в наиболее ответственные периоды или при выявлении дефицита какого-либо элемента питания.
Потребность в питательных веществах изменяется также в течение суток. Суточная периодичность отмечена почти для всех жизненных процессов растений.
В условиях искусственного питания (на питательных средах) имеют значение состав, концентрация питательного раствора, режим его использования в течение вегетации. Например, временным дефицитом питательных веществ во внешней среде в определенные периоды вегетации можно усилить развитие корневой системы, а заменой питательного раствора на воду вызвать временное голодание, стимулировав этим клубнеобразование у картофеля, завязей плодов у томата и добиться таким приемом скороспелости.
Суточная периодичность поглощения питательных веществ проявляется при переменных и постоянных условиях среды и носит характер внутреннего эндогенного ритма. Такая регулируемая суточная периодичность процессов позволяет растениям приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. Эндогенные суточные и околосуточные (циркадные) ритмы в постоянных искусственных условиях имеют тенденцию к затуханию, но восстанавливаются при меняющихся условиях. Способность растений менять циркадный ритм позволяет повысить их выживаемость.
Ритмы у растений бывают годовые, сезонные и суточные. Также отмечаются ритмы импульсного характера, с периодами от нескольких секунд до часов. Например, такие ритмы короткой активности отмечены в поглощающей и выделительной деятельности корней.
В условиях искусственного выращивания культур, представляет интерес метод периодического питания, так как позволяет без увеличения расходов повысить продуктивность растений.
Задание 27 № 16417
1) Что называется органом растения?
2) В чём различие вегетативных и генеративных органов растения?
3) Каким образом осуществляется питание цветка, а затем плода растения?
Взаимосвязь органов в растительном организме
Организм растения представляет собой целостную систему, главными составляющими которой являются три уровня биологической организации: клетка, ткань и орган. Органы растения – и вегетативные, и генеративные – находятся в сложной взаимосвязи, обеспечивая жизнь единого организма. Взаимосвязь вегетативных органов во многом обеспечивается единством проводящей системы организма растения. Корни поглощают из почвы воду и минеральные вещества, необходимые для нормального существования всех клеток организма растения. В корнях образуется ряд биологически активных веществ, необходимых для синтеза хлорофилла в клетках растения. Без хлорофилла невозможен фотосинтез, и корень поставляет вещества для этого процесса.
В то же время синтез сложных органических веществ в корнях невозможен без поступления из места синтеза – листьев – органических веществ, которые необходимы всем клеткам растения для их роста и развития. Таким образом, наблюдается тесное взаимодействие наземной и подземной частей растения.
Цветение, созревание плодов и семян также невозможно без обеспечения генеративных органов питательными веществами, поступающими через цветоножку (плодоножку). Эти вещества им поставляют вегетативные органы. Например, удаление двух верхних листьев пшеницы на побеге в период выхода в трубку приводит к сокращению содержания в семенах белков и углеводов.
Наблюдается также взаимодействие генеративных органов между собой. Так, к семенам питательные вещества поступают не только из вегетативных органов, но и из околоплодника, например боба, стручка, коробочки. Плод, пока он зелёный, участвует в фотосинтезе. При этом клетки используют углекислый газ не из атмосферы, а выделяемый созревающими семенами при дыхании.
1. Орган — это уровень биологической организации, выполняющий определённую функцию и связанный с другими частями неразрывными связями.
2. Вегетативные органы обеспечивают питательными веществами (а также водой и минеральными солями) весь организм, а генеративные органы предназначены для полового (семенного) размножения растений.
3. Питание цветка, а затем и плода осуществляется с помощью особого приспособления — цветоножки (плодоножки), по которой питательные вещества из корней и листьев поступают в цветок, а затем и в плод.
2 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов
Ответы 2
как вы могли бы охарактеризовать власть в период 1960-1970 гг?
каковы ценности и ориентиры интеллигенции этого времени? главные идеологические течения среди интеллигенции?
как политическая верхушка относиться к интеллигенции? видит ли она в ней оппозицию или же это соратники в модернизации?
Мы уже знаем, что растения корнями впитывают из почвы воду, в которой растворены минеральные соли. Но этого для нормального развития мало. Растениям нужны ещё главные питательные вещества — крахмал и сахар. В почве этих веществ нет, но они есть в растениях.
Процесс создания питательных веществ из углекислого газа и воды под действием солнечного света называется фотосинтезом .
- корень всасывает из почвы растворы минеральных солей;
- стебель проводит эти растворы к листьям;
- листья поглощают из воздуха углекислый газ и образуют сахар и крахмал.
Органические вещества (сахар и крахмал) поступают во все органы растения. Они используются для разных целей:
- идут на рост тела;
- используются при дыхании;
- расходуются при прорастании семян;
- откладываются про запас (в плодах, корнях, клубнях).
Учёные сделали ещё одно важное открытие: при фотосинтезе вместе с питательными веществами образуется кислород . Растения выделяют его в воздух.
Испарение воды листьями необходимо растению для того, чтобы вода передвигалась по стебельку от корней к листьям. Таким образом, минеральные вещества попадают во все части и питают растение. Также с помощью испарения влаги растение охлаждается, когда есть опасность его перегрева на солнце.
№ 2. Как влияют на испарение воды растениями условия внешней среды?
При условии тепла и солнечного света испарение воды растениями будет активнее, чем в пасмурную погоду. Аналогично и при условии ветра. Если ветер сильный и сухой, то испарение сильнее, а если погода безветренна – испарения воды минимальны.
№ 3. Какова роль устьиц?
Устьица выполняют роль регуляции испарений у растения.
№ 4. В чём состоит значение воды в жизни растений?
С помощью воды растение получает питательные вещества, растворенные в воде, из почвы. Потом с потоком воды они поступают от корней во все части растения. Благодаря воде протекают все процессы жизнедеятельности растений, включая прорастание семян, развитие корневой системы, цветение, дыхание и фотосинтез.
№ 5. Каково значение листопада?
С приходом холодов все кустарники и деревья сбрасывают листья, чтобы не погибнуть от недостатка влаги. Так происходит, потому что из замерзшей почвы они не могут потреблять достаточное количество воды и питательных веществ. Также за время цветения в листьях накапливается много вредных и ненужных растению веществ, от которых оно успешно освобождается во время листопада.
№ 6. Отчего изменяется окраска листьев осенью?
С приходом осени в листьях растений происходит разрушение хлорофилла, из-за чего его молекулы приобретают желтый и оранжевый оттенок. Из-за этого и листья меняют свою окраску.
Стр. 101
При сильном сухом ветре испарение идёт сильнее, чем в тихую погоду. Чем это можно объяснить?
Это можно пояснить тем, что в тихую погоду молекулы пара практически не двигаются, а потому испарение жидкости происходит медленнее, чем при условии ветреной погоды.
Стр. 101
Проведите опыт, который будет нужен для следующего урока. Поставьте в воду, подкрашенную красными чернилами, молодой побег какого-либо дерева. Через 2—4 суток выньте побег из воды, смойте с него чернила и отрежьте кусочек нижней части. Рассмотрите сначала поперечный срез побега. Что вы видите на срезе?
После того, как нижний кусочек побега был срезан, можно увидеть, что древесина за счет красных чернил тоже окрасилась в красный цвет.
Затем разрежьте вдоль оставшуюся часть побега. Почему появились красные полоски? Окрасившиеся срезы побега принесите на следующий урок.
Мы знаем, что в состав древесины входят сосуды, через которые растение поглощало воду. В местах, где они проходили и образовались красные полоски.
Читайте также: