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.
Хотите оставить комментарий?
ВойтиОльга Завадская
Биолог по образованию и в душе.