Усвоение воды клетками
Потерю воды в процессе транспирации
Движение воды по растению
Поглощение воды растением
Водный обмен в растении. Осмос, тургор, транспирация.
Дыхание, механизм действия, его роль в жизни зелёного растения, способы регулирования.
Сущность и функции дыхания:
· Углеводы окисляются до СО2 и Н2О
· Высвобождается энергия
· Она используется в реакция клетки, идущих с затратой энергии
· При этом образуются промежуточные продукты, которые используются в качестве строительных блоков для синтеза других соединений.
Две стадии дыхания:
1. Анаэробная, происходит в цитоплазме
· Гликолиз (суть процесса: сахар распадается и образуется пировиноградная кислота)
· Брожение (окисление пирувата до СО2 и Н2О)
2. Аэробная (окислительное фосфорилирование), происходит в митохондриях.
Способы регулирования:
· Создание почвы с оптимальными газо-воздушными свойствами (средние суглинки хорошо обеспеченные органическим веществом)
· Рыхление и мульчирование почвы
|
|
· Увеличение концентрации СО2 в приземноем слое (увеличивается фотосинтез)
Основные положения:
Вода – главный компонент активных растительных клеток;
Вода в клетке содержится в вакуолях (занимает 80-90% всего объёма клетки);
Растения непрерывно поглощают воду из окружающей среды и часть этой воды испаряют;
Вода поглощается осмотичесим путём по ксилемме, а покидает растение через устьица в процессе транспирации;
Способность воды диффундировать характеризуется водным потенциалом;
Вода движется от менее концентрированного раствора к более концентрированному.
Водный режим растений представляет собой совокупность ряда процессов:
§ Корневая система является главным аппаратом поглощения воды
§ Вода поглощается клетками зоны корневых волосков и зоны растяжения
§ Осмос – диффузия воды через полупроницаемую мембрану
§ Вода поглощается исключительно за счёт осмотических сил, перемещаясь из участков с высоким водным потенциалом (в почве) в участки с более низким воднвм потенциалом (в корнях)
· По ксилемме вода поднимается в надземные части растения
· Транспирация – испарение воды надземными органами растения.
· Физиологическая роль:
§ Повышает сосущую силу испаряющих клеток и создаёт непрерывный водный ток по растению
§ Защищает растения от перегрева прямыми солнечными лучами
§ Препятствует полному насыщению клеток водой.
· Тургор – состояние напряжённости клетки
· Транспирация бывает устьичной и кутикульной (у молодых растений)
Способы регулирования водного режима:
· Подбор видов, форм и сортов растений;
· Выбор места на участке;
|
|
· Орошение;
· Рыхление;
· Мульчирование;
· Уменьшение транспирации (притенка).
Минеральное питание – это совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химических элементов необходимых для жизни растительных организмов, в форме ионов минеральных солей.
Условия необходимые для минерального питания:
1. Минеральные вещества должны быть в форме, доступной для поглощения – ионной.
2. Для поглощения требуется энергия.
3. Транспортная система растения должна эффективно функционировать.
Минеральные элементы делятся на:
- макроэлементы, > 0,01% (углерод – С, кислород – О, водород – Н, азот - N, фосфор – P, калий – K, кальций - Ca, сера – S, магний – Mg).
- микроэлементы,<0,01% (марганец – Mn, бор – B, цинк – Zn, медь – Cu, молибден – Mo, железо – Fe, хлор – Cl).
Некоторые правила режима минерального питания растений:
· Во время прорастания семян нужен калий и фосфор,
· В период интенсивного роста – азот,
· В период формирования плодов – фосфор и калий,
· Во второй половине вегетации – калий и фосфор.
Некоторые правила режима потребления макроэлементов:
· Недостаток азота снижает ассимиляцию на 60%,
· Недостаток кальция в растениях приводит к накоплению нитратов,
· Перекос минерального питания у косточковых приводит к накоплению аммиака, токсичного для них;
· Азот может реутилизироваться,
· Недостаток фосфора снижает ассимиляцию на 2%,
· Недостаток фосфора приводит к уменьшению сахаров (плоды не сладкие),
· Калий усиливает поступление азота в растение,
· Фосфор и калий могут реутилизироваться,
· Кальций не используется повторно,
· Особенно важно внесение кальция на кислых почвах,
· Кальций способствует развитию корневых волосков,
· При недостатке кальция, косточковые болеют камедетечечием.
Некоторые правила режима потребления микроэлементов:
· На легких почвах потребность в микроэлементах выше,
· Эффективность применения микроэлементов выше на почвах богатых известью,
· Все микроэлементы не реутилизируются,
· Внесение органических удобрений и золы уменьшает потребность в микроэлементах,
· Длительное внесение макроэлементов увеличивает потребность в микроэлементах.
Макроэлементы.
Азот
Доступные формы – нитратная NO3 и аммонийная NH4.
Этот элемент входит в состав аминокислот, аминов, белков и др. органических соединений и является самым дефицитным элементом питания.
Признаки недостатка азота:
1. Замедляется рост растений;
2. Ослабляется образование боковых побегов;
3. Наблюдается мелколистность;
4. Бледно – зеленая окраска листьев, окраска старых листьев становится желтой, коричневой, красной и листья опадают.
Фосфор.
Доступные формы – анионы ортофосфатов Н2РО4 и РО4.
Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, белков, фосфолипидов, нуклеотидов.
растения более чувствительны к недостатку фосфора на ранних этапах развития.
Признаки недостатка фосфора:
1. Сине – зеленый цвет листьев, с пурпурным или бронзовым оттенком;
2. Листья становятся мелкими и более узкими;
3. Задерживается переход к цветению;
4. Погибающие листья становятся темными, почти черными;
5. При избытке фосфора разрушается усвоение цинка и железа и появляется межжилковый хлороз.
Калий.
Доступная форма – катионы калия. В клетках растений концентрация калия в 100 – 1000 раз больше его содержания в воде. Максимальное количество калия поглощается растениями в период наращивания вегетативной массы. Дефицит калия тормозит процессы деления и размножения клеток, что приводит к появлению розеточных форм.
Признаки недостатка калия:
1. Листья начинают желтеть с краев – «краевой ожег» и отмирают;
2. Калий концентрируется в молодых растениях и побегах, в старых листья происходит его замещение на натрий.
|
|
Кальций.
Доступная форма – катионы Са2+.в клетках однодольных растений Са больше, чем в клетках двудольных.
В растениях Са накапливается в старых листьях.
Признаки недостатка Са:
1. Листовые пластинки искривляются и скручиваются;
2. Кончики и края листьев сначала белеют, затем чернеют;
3. Корни, листья и отдельные участки стебля сначала загнивают, потом отмирают.
Сера.
Доступная форма – в виде сульфат ионов SOH. В растениях может содержаться в двух формах – окислительной и восстановительной. Как и кальций, сера накапливается в старых листьев.
Магний.
Доступная форма – Мg2+. 10 – 15% входит в состав хлорофилла. Много магния находится в молодых клетках, генеративных органах и запасающих тканях.
Признаки недостатка магния:
1. Межжилковый хлороз, появление пятен и полос светло – зеленого, а потом желтого цвета между зелеными жилками листа. Края листовых пластинок приобретают при этом желтый, оранжевый или красный цвет;
2. Признаки вначале появляются на старых листьях.
Микроэлементы.
Марганец. Поступает в растение в виде иона Mn2+
Недостаток марганца – вызывает деформацию листьев и образованию хлоротичных или мертвых участках.
Бор. Поступает в растение в виде аниона борной кислоты – BO3.
Увеличивает количество цветков и плодов. Без этого элемента нарушается созревания семян. Необходим растениям в течении всей жизни.
Цинк. Поступает в растение в виде анионов Zn2+.
Медь. Поступает в растение в виде ионов Cu2+ и Cu+.
Дефицит меди – вызывает задержку роста и цветение, хлороз, потерю тургора, заведание и ранний листопад.
Молибден. Поступает в растение в виде аниона МоО4.
Концентрируется в молодых растущих частях. Особая роль в азотном обмене растений.
Железо.
Большая часть находится в хлоропластах.
Недостаток железа – тормозит фотосинтез и дыхание, вызывает хлороз, развитие белых листьев и быстрое их опадение.
Хлор. Поступает в растение в виде Cl-.
Недостаток хлора проявляется редко и наблюдается только на очень щелочных почвах.
Нехватка хлора вызывает нарушение водного обмена.