Минеральное питание растений. Макро- и микроэлементы
Чтобы жить и расти, любому живому организму нужны: энергия и «строительный материал». В этом уроке поговорим про один из источников «строительного материала» — минеральное питание растений.
Состав растений
Давайте вспомним четыре класса органических веществ, из которых состоят растения. А также — из каких химических элементов состоят эти вещества.
Так мы лучше поймем, какие потребности в питании имеются у растений.
Класс органических веществ | Функции в растении | Элементарный состав |
Белки | Входят в состав органелл, мембран и цитоплазмы растительной клетки, участвуют во множестве клеточных процессов | Углерод (C), кислород (O), водород (H), азот (N), сера (S). В небольших количествах в состав могут входить также железо (Fe), фосфор (P), цинк (Zn), медь (Cu) |
Жиры (липиды) | Входят в состав мембран, являются источником энергии для различных процессов | Углерод (C), кислород (O), водород (H), фосфор (P) |
Сахара (углеводы) | Входят в состав клеточной стенки, являются источником энергии, из них синтезируются многие другие органические вещества, необходимые растению | Углерод (C), кислород (O), водород (H) |
Нуклеиновые кислоты | Хранят и передают потомству наследственную информацию | Углерод (C), кислород (O), водород (H), азот (N), фосфор (P) |
Помимо органических веществ в состав растений входят и неорганические вещества. Это вода и минеральные соли — соединения кальция (Ca), калия (K), фосфора (P), магния (Mg), серы (S) и других элементов.
Растения состоят из органических (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты) и неорганических (вода и минеральные соли) веществ .
Сухое вещество (это вещество, в котором практически нет воды) растений на 95% состоит из органических веществ. А точнее из углерода (45%), кислорода (42%), водорода (6,5%) и азота (1,5%).
Остальные 5% состоят из огромного количества (порядка 70) элементов таблицы Менделеева. Их называют зольными элементами, потому что они остаются в золе после сгорания растения.
По содержанию в золе лидируют калий, кальций, сера, магний, фосфор. Сравните этот список со списком макроэлементов в таблице ниже.
Процесс минерального (почвенного) питания растений
Углерод (C), кислород (O) и водород (H) растения получают из воды (H2O) и углекислого газа (СO2), который они поглощают из воздуха. Воду и остальные элементы в виде минеральных солей растения берут из почвы.
В зоне всасывания корня корневые волоски поглощают воду вместе с растворенными в ней минеральными веществами.
Эта вода передается паренхимным клеткам корня. От них — клеткам древесины и луба.
Затем вода перемещается в зону проведения корня. А оттуда — к проводящим путям стебля, которые транспортируют ее ко всем остальным органам и частям растения.
Через устьица лишняя вода испаряется, а минеральные вещества остаются в тканях.
Так происходит минеральное питание. И в растение в виде солей попадают такие элементы, как азот, кальций, калий, фосфор, магний, сера и другие.
Минеральное (почвенное/корневое) питание — процесс поглощения растениями воды и минеральных веществ из почвы.
Но корни не только поглощают вещества из почвы, они еще и преобразуют их. В корнях происходит синтез некоторых органических веществ, витаминов и других соединений, необходимых растению.
Эти вещества тоже током воды вместе с солями почвы передаются вверх к другим частям растения.
Наиболее активно процессы поглощения воды и солей, а также синтеза веществ протекают днем и во время цветения.
Макро- и микроэлементы
Макроэлементы — это элементы, которые нужны растению в больших количествах.
Макроэлемент | Значение для растения | Что происходит при недостатке этого макроэлемента |
Азот | Входит в состав белков, нуклеиновых кислот и некоторых других важных молекул | Тормозится рост растения (стеблей, листьев), ослабляется синтез хлорофилла, и листья становятся бледно-зелеными |
Фосфор | Входит в состав нуклеиновых кислот и жиров | Тормозится синтез нуклеиновых кислот, замедляется обмен веществ, останавливается рост и созревание плодов |
Сера | Входит в состав белков | Тормозится синтез белков, а также фотосинтез, разрушаются хлоропласты, листья бледнеют и желтеют |
Калий | Влияет на структуру некоторых органелл, на свойства цитоплазмы, работу устьиц и многое другое | Замедляется деление и рост клеток, погибают верхушечные почки, из-за чего усиливается ветвление боковых побегов, погибает кончик корня и замедляется образование клубней и луковиц, листья желтеют, засыхают и сморщиваются |
Кальций | Влияет на свойства мембран, участвует во многих клеточных процессах | Перестают образовываться боковые корни и корневые волоски, разрушаются клетки, кончики листьев бледнеют, затем чернеют, листья скручиваются |
Магний | Входит в состав хлорофилла, участвует в фотосинтезе и других клеточных процессах | Нарушается структура хлоропластов и образование хлорофилла, на листьях появляются желтые пятна |
Микроэлементы нужны растениям в гораздо меньших количествах. Но они тоже очень важны. И поглощаются корнями из почвы вместе с макроэлементами во время минерального питания.
К микроэлементам относятся: железо, марганец, молибден, кобальт, медь, цинк, бор, хлор, никель.
Они участвуют в обмене веществ и делают растения более устойчивыми к болезням или неблагоприятным условиям среды.
Элементы, которые нужны организму в больших количествах, называются макроэлементами. А элементы, необходимые в очень маленьких количествах — микроэлементами.
Например, бор содержится в клеточных стенках, цветках, стимулирует рост пыльцевой трубки. Медь входит в состав хлоропластов и митохондрий, без нее замедляется рост и цветение.
Марганец участвует в различных процессах, в том числе в фотосинтезе. Молибден препятствует накоплению в тканях растений опасных для человека нитратов.
Оценить урок
Что можно улучшить?
Войдите, чтобы оценивать уроки
Что нужно исправить?
Отзыв отправлен. Спасибо, что помогаете нам стать лучше!
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Хотите оставить комментарий?
ВойтиОльга Завадская
Биолог по образованию и в душе.