Питание растений. Как питаются растения Рассказ о питании растений

Питание - процесс поглощения и усвоения из окружающей среды необходимых для жизни веществ.

Процесс почвенного питания

Процессы поступления в организм растения растворов минеральных веществ из почвы и усвоения их клетками называют почвенным питанием. У большинства наземных растений оно происходит с помощью корня. В зоне всасывания корневые волоски поглощают воду и растворенные в ной минеральные вещества из почвы. Они тесно соприкасаются с комочками почвы и почвенным раствором. Слизь, образующаяся на поверхности корневых волосков, растворяет минеральные частицы почвы, облегчая их поглощение.

Поглощенные корневыми волосками вода и минеральные вещества поступают в проводящую зону корня. Здесь по сосудам проводящей ткани они под давлением поступают в стебель. Это давление называют корневым. Наличие корневого давления доказывает «плач» растений - выделение сока из поврежденного или перерезанного стебля. Особенно интенсивно сокодвижение происходит весной. У многих комнатных растений рано утром можно наблюдать выделение капелек воды но краям . Это явление тоже свидетельствует о корневом давлении.

Зависимость почвенного питания от внешней среды

Работа корней зависит от температуры почвы. При низких температурах всасывание воды корнями ослабевает и даже приостанавливается, корневое давление надает. Па почвенное питание растений оказывает влияние состав почвы, наличие в ней минеральных веществ. Установлено, что соединения азота, фосфора, необходимы растениям в больших количествах. Так, растения пшеницы на площади 1 га поглощают более 40 кг азота, 20 кг фосфора, 25 кг калия. Недостаток азота задерживает рост растения. При нехватке фосфора задерживается цветение и . Такие элементы, как железо, медь, цинк и др., требуются растению в очень малых количествах. Однако недостаток любого элемента в питании растений отрицательно сказывается на его развитии. В естественных природных условиях поглощенные из почвы минеральные вещества частично возвращаются с упавшими листьями. На полях, занятых сельскохозяйственными растениями, почва истощается, так как питательные вещества забирают с урожаем. Поэтому на поля весной и осенью вносят удобрения, обеспечивающие питание растений.

Особые способы питания растений

Некоторые растения приспособились восполнять недостаток элементов питания своеобразным способом - получать питательные вещества от других живых организмов.

Как известно, у растений два способа питания: фото- синтез или воздушное и минеральное. Фотосинтез или воз- душное питание осуществляется листьями. Поглощая из воз- духа углекислый газ и квант света, а из почвы воду, расте-ния синтезируют глюкозу и другие органические соединения. Именно за счет этого типа питания создается вся огромная биомасса растений на земном шаре.

Второй тип — почвенное или минеральное питание. Кор- ни растений поглощают из почвы воду и минеральные ве- щества. Поскольку в растении содержится большое количе- ство различных элементов (почти 3/4 таблицы Менделее-ва), а извлекают они их, в основном, из почвы, то этот вынос нужно восполнять. Содержание элементов в растении неодинаково. По это- му показателю их можно разделить на три группы.

Больше всего в растении макроэлементов. Это азот (N), фосфор (Р), калий (К), сера (S), кальций (Са), магний (Мд) и некоторые другие.

Значительно меньше концентрация микроэлементов — марганца (Мп), меди (Си), кобальта (Со), молибдена (Мо), бора (В), цинка (Zn). Тем не менее они играют очень важную роль в обмене веществ растений.

Совсем ничтожно содержание в растениях ультрамик- роэлементов — золота, серебра, радиоактивных элемен- тов. Для интерьерных растений одним из факторов, огра- ничивающих рост и цветение, может стать недостаток эле- ментов минерального питания. Количество почвы в горшках не слишком велико, а корневая система многих растений поверхностная. Поэтому цветовод оказывается перед выбо-ром: либо соответствующий горшок с довольно небольшим объемом почвы (не забудьте также про дренаж, который уменьшает «полезный объем») или горшок более крупный, но тогда появляется опасность закисания почвы. К тому же для размещения растений потребуется больше места. По-этому одной из главнейших забот является создание и под- держание оптимального режима минерального питания.

Многие элементы выполняют в растении особые, толь- ко им присущие функции.

Азот

Входит в состав молекул, которые определяют существо- вание всех живых организмов — белков и нуклеиновых кис- лот. Для растений особенно важно то, что он участвует в образовании зеленого пигмента листа — хлорофилла и осо- бых соединений, контролирующих интенсивность роста.

При подборе готовых смесей удобрений следует учи- тывать, что при избытке азота растения будут формировать большую вегетативную массу, но у них задержится цвете-ние. Поэтому для тех видов, которые используются в каче-стве декоративно-лиственных, можно рекомендовать удоб рения с повышенным содержанием азота, а для красиво цветущих его концентрация должна быть существенно ниже.

Фосфор

Количество в почве фосфора по сравнению с азотом значительно меньше. Соединения его трудно растворимы в воде и поэтому менее доступны для растений, хотя с другой стороны, уменьшается опасность вымывания их из почвы при поливах. Легче всего фосфор усваивается в форме со-лей ортофосфорной кислоты

Совершенно особая роль принадлежит фосфору в энер-гетике клетки. Основная молекула — носитель энергии в клет- ке — АТФ, накапливает и передает энергию именно благо-даря фосфору. Он входит также в состав нуклеиновых кис- лот, некоторых белков. Входя в форме дополнительной груп- пы в молекулу липидов (жироподобные вещества), он обес- печивает стабильное соединение белков и жиров в погра- ничных слоях клетки — мембранах. Фосфор стимулирует цветение растений.

Калий

Также один из основных элементов питания растений. Его запасы в почве на порядок выше, чем фосфора и азота вместе взятых. Однако наиболее доступными для растений являются легко растворимые соли калия, содержание кото- рых в почве составляет всего около 1 % от общих запасов, что явно недостаточно для нормального питания растений. Калий, в отличие от азота и фосфора, не входит в сколько-нибудь заметных количествах в органическое веще-ство клетки. В основном, он определяет физико-химические свойства клетки, влияет на скорость протекания в ней био- химических реакций, играет важнейшую роль в поступлении воды в клетку и ее передвижении по растению. Один из глав- ных физиологических процессов в растении — фотосинтез. Роль калия в нем трудно переоценить. Он ускоряет образова- ние крахмала и его передвижение, регулирует работу устьиц, через которые в растение попадает углекислый газ. В присут- ствии калия повышается устойчивость растений к поврежда ющим факторам среды: пониженным температурам, сухости воздуха и почвы, заражению грибами и вирусами. Калий осо-бенно необходим в период цветения. Он положительно влия- ет на количество формирующихся цветков и соцветий.

Сера

Входит в состав молекул белка. Они могут осуществ- лять свои внутриклеточные функции только находясь в стро- го определенной форме. Именно аминокислоты, содержа- щие серу, определяют необходимую структуру белковой мо- лекулы. Сера участвует в построении многих ароматичес-ких веществ. Некоторые из них обладают антимикробным и антибактериальным действием. Ряд витаминов так же со-держат атомы серы. Сера в достаточных количествах нахо- дится в качестве сопутствующего элемента в других видах удобрений, в частности азотных и калийных, поэтому нет нужды вносить ее специально.

Кальций

Стабилизирует многие внутриклеточные структуры. Со- седние клетки объединяются в единое целое именно благо- даря солям кальция. Он необходим для работы корневой системы. В отличие от азота, фосфора и калия, которые легко передвигаются по растению и при недостатке в почве могут перемещаться в молодые побеги и листья, кальций прочно закреплен в клетке и при его недостатке первыми страдают как раз самые важные молодые органы растения. Кальций уменьшает кислотность почвы, поэтому для видов, которые не выносят подщелоченных почв, его надо вносить с боль-шой осторожностью.

Магний

Входит в состав хлорофилла и принимает активное уча-стие в процессе фотосинтеза, обеспечивая поглощение све- та листом. Не менее важна его роль, как активатора обмен- ных процессов в клетке. Наряду с кальцием он является одним из стабилизаторов клеточных структур. Оказывает благоприятное действие на формирование генеративных органов, т.е. цветков и соцветий.

Железо

Непосредственно в состав молекулы хлорофилла не входит, однако необходимо для его синтеза. Именно поэто- му при недостатке железа наблюдается пожелтение листь- ев, так называемый «железный хлороз». Очень важная роль принадлежит железу в тех процессах, где происходит запа- сание энергии, связанное с перемещением электрона — дыхании и фотосинтезе.

Микроэлементы

Выступают как активные участники обмена веществ.

Бор

Абсолютно необходим для нормального роста растений. На кончиках побегов и корней есть особые группы клеток, которые делятся на протяжении всей жизни растения. Они называются точками роста. Их работу регулирует наряду с другими факторами и бор. Если в почве не хватает бора, он не может переместиться в точки роста из других органов, поэтому рост растений сразу замедляется.

Марганец

Принимает участие в процессе фотосинтеза, как при ус- воении углекислого газа, так и при выделении кислорода. Растения поглощают только определенные соединения азо-та, поэтому должно произойти превращение мало полезных форм в те, которые усваивает растение. В этих превраще-ниях принимают участие марганец, железо и особенно ак-тивно молибден. Марганец также поддерживает оптималь- ное соотношение элементов питания в корневой системе.

О роли молибдена в азотном обмене уже было ска- зано. Он также способствует накоплению витамина С, кото-рые необходим растениям не меньше, чем человеку. Опре- деленная роль принадлежит молибдену в регуляции деле- ния клеток.

Медь

Участвует в преобразовании энергии в клетке. Косвенным образом регулирует рост растений, повышает их устойчивость к колебаниям температуры и некоторым заболеваниям.

Цинк

Обеспечивает нормальное использование растениями углекислоты в процессе фотосинтеза, стимулирует образо- вание веществ, усиливающих интенсивность роста, оказы- вает существенное влияние на усвоение, передвижение и превращение фосфора в растениях. В случае недостатка или отсутствия отдельных элементов в почве, а также пере-хода их в недоступное для растений состояние, нарушается нормальный ход жизнедеятельности, снижается интенсив-ность роста, нарушается развитие, например, затормажива- ется цветение, уменьшается количество и снижается качество семян. Визуальная диагностика, т. е. определение по внешне- му виду растения, какого элемента ему недостает, обеспечи-вает раннюю коррекцию условий минерального питания.

Признаки недостаточности отдельных элементов

Азот

Листья и стебли приобретают светло-зеленую или ли монно-желтую окраску. Первыми теряют нормальную окраску старые листья т. к. азот легко передвигается по растению и при его недостатке в почве идет отток из старых органов в молодые. При длительном отсутствии азота в почве на лис- тьях появляется темно-коричневая кайма, края заворачива- ются, т.е. проявляется картина «ожога», после чего листья опадают. Наблюдается торможение роста растений.

Фосфор

Листья и стебли приобретают темно-зеленую, иногда с фиолетовым или багровым оттенком окраску. Задерживает-ся появление цветков и позднее созревают семена. Призна- ки сначала проявляются на нижних (старых) листьях. Фосфор может находиться в почве в достаточном коли- честве, но закрепляться в недоступной для растений форме. Такое явление наблюдается при избытке в почве кальция, магния, цинка.

Калий

На листьях появляется «крапчатость» — мелкие тем-ные пятна отмерших тканей рассеяны по листовой пластин- ке. Первые признаки голодания отмечаются на верхушках и по краю старых листьев. Рост листовой пластинки неодно-роден, лист становится морщинистым и может приобрести форму чаши. Края листа темнеют и заворачиваются, как при ожоге. Иногда листья приобретают бронзовую окраску. По- вышается восприимчивость к болезням.

Магний

Наиболее типичен хлороз, т.е. осветление листовой пла- стинки. Начинается обесцвечивание с краев листа и захва- тывает межжилковое пространство. Формируется так назы- ваемый «мраморный» хлороз. Обесцвечивание бывает на- столько сильным, что листья становятся почти белыми. Иног- да на листьях появляются чередующиеся белые и светло- желтые полосы на зеленом фоне. Листья могут опадать.

Кальций

Признаки голодания проявляются сначала на молодых листьях, так как этот элемент прочно закреплен в клетках и плохо передвигается по растению. Молодые листья приоб- ретают темно-зеленый цвет, скручиваются и отмирают. От- мирают также и молодые почки, как верхушечные, так и бо- ковые. Края листа сморщиваются. Корни ослизняются.

Железо

Наиболее типична картина хлороза — пожелтение мо-лодых листьев. В отличие от других видов хлороза «желез- ный» более равномерный и охватывает всю листовую плас- тинку. Хлороз не всегда определяется недостатком железа в почве. Оно может быть в связанном состоянии, особенно, если в субстрате имеется избыток магния или углекислых солей кальция, натрия и калия.

В отсутствии серы все растение приобретает светло- зеленую окраску, жилки становятся желтыми. Иногда наблю- дается «ожог», но в отличие от недостатка азота листья ос- таются на растении.

При недостатке марганца хлороз проявляется между жилками, а сами жилки становятся темно-зелеными, пятни-стость охватывает весь лист.

Несмотря на то, что в растениях не обнаружены орга- нические соединения, в состав которых входит бор, его не- достаток очень серьезно нарушает многие физиологические процессы. Затормаживается рост, отмирают молодые поч- ки. Лист осветляется в основании. Понижается устойчивость растений по отношению к грибам, бактериям, вирусам.

Минеральные удобрения

Азотные удобрения

Наиболее богатое азотом, легко растворимое в воде, сыпучее удобрение — нитрат аммония NH 4 NO 3 , содержа- щее 34% азота. Натриевая (чилийская) и кальциевая селит- ры NaNO 3 и Ca(NO 3) 2 , соответственно — 16 % и 17% азота. Самое богатое азотом удобрение — мочевина или карба-мид. Он содержит до 46% азота в аммиачной форме.

В качестве азотного удобрения используется также вод- ный аммиак или аммиачная вода.

Фосфорные удобрения

Простой (20%) и двойной (до 50%) суперфосфат срав- нительно неплохо растворяются в воде и являются основ-ными фосфорными удобрениями.

Калийные удобрения

Применяют в форме солей серной или соляной кислот. Однако, в связи с более интенсивным поглощением калия, в почве накапливаются анионы — хлорид и сульфат. Такие соли называются физиологически кислыми. Следует отметить, что интерьерные растения особенно чувствительны к избытку хлора. Поэтому более подходящим для них удобрением яв- ляется сернокислый калий, содержащий до 50% калия.

В цветочных магазинах имеется множество самых раз- личных удобрительных смесей. «Растворин» содержит ос-новные элементы питания (N, Р, К) в различных соотноше-ниях и почти все микроэлементы. «Универсал» изготовлен на основе торфа. Азот, фосфор и калий присутствуют в рав- ных долях, плюс магний и все микроэлементы. «Кристал лон» выпускается для различных периодов жизни растений и содержит макро- и микроэлементы в наиболее доступной форме. Перед покупкой готовых удобрений внимательно про- читайте рекомендации о времени их внесения. Так для мо- лодых растений целесообразно использовать «Растворин», а в период цветения более полезным будет «Фосфатное», которое применяется как жидкая подкормка и содержит око- ло половины фосфора и 1/3 калия. «Исполин» создан на основе биогумуса, является универсальным удобрением, со-держащим все макроэлементы. Совершенно новые принци- пы использованы при создании «Гербалина». Это единствен- ный в мире препарат на основе лекарственных растений. Кроме всех элементов минерального питания, он содержит легко усваиваемые растением органические соединения, и од- новременно выполняет роль регулятора роста. Для внекорне- вой подкормки его применяют в концентрации 4-4.5 %.

В настоящее время имеются многочисленные смеси микроудобрений. Иногда в них наряду с микроэлементами присутствуют стимуляторы роста. Таковы «Мульти — 7», «Цветочек», «Радуга», «Виртан-микро», «Идеал». Все эти средства выпускаются в концентрированном виде и расфа- сованы в стеклянные или пластиковые бутылочки с закру-чивающимся колпачком. Так как в домашних условиях не всегда можно точно отмерить необходимое количество кон- центрата, рекомендуется готовить удобрительные раство- ры, отмеривая необходимый объем концентрата колпачком. «Радуга» — экологически чистый препарат, повышает устой- чивость растений к патогенам. Растворив 1 колпачок кон центрата в 1 л воды, вы получите прекрасное средство для замачивания семян и укоренения черенков, если раствор сделать на два литра, то получается весьма эффективное средство для внекорневой подкормки — опрыскивания лис- тьев. «Идеал» изготовлен с использованием натурального органического биогумуса — продукта жизнедеятельности дождевых червей. Регулируя концентрацию раствора, его можно применять для замачивания семян и укоренения че-ренков (4-5 мл на 1 л воды), внекорневой подкормки и удоб- рительных поливов (6-8 мл на 1 л воды). «Пальма» приме- няется не только для различных видов пальм, но и драцен, фикусов. Для низкорослых растений (высотой не более 0.5 м) вносят по 200 мл раствора, для более крупных (до 1 м) по 300 мл, а для наиболее крупных (более 1.0 м) по 400 мл один раз в месяц. Необходимую концентрацию получают, растворяя соответственно 2, 3 или 4 колпачка концентрата в 1 л воды.

Очень перспективно удобрение «AVA», особенно его гра- нулированная форма. Оно содержит такие макроэлементы, как Р, К, Са, Мд, кремний и микро — бор, марганец, медь, кобальт, молибден. Употребляется в виде слабого водного настоя (1 ст. ложка на 1.5-2.0 л воды). К тому же это удобре- ние экологически безопасно.

Новинка — удобрительные палочки «Азалии» и «Фло ретта -2». В состав «Азалии» входят азот (5%), фосфор (10%) и калий (10%) и все микроэлементы. Это удобрение следует применять на кислых почвах. «Флоретта-2» даст луч- ший эффект в период активного вегетативного роста, так как содержание азота в этом удобрении выше чем фосфора и калия. Достоинством данного типа удобрений является про- стота их применения: вы помещаете палочку у края горшка, и необходимое количество питательных веществ постепен- но вымывается из нее поливной водой

Ранее уже упоминался Гербалин, совмещающий свой- ства удобрения и стимулятора роста. Однако это не един-ственный препарат такой направленности. «Апион», удоб рение длительного действия, помещенное возле корней, постепенно выделяет удобрения и стимуляторы роста в со- ответствии с потребностями растений. Для горшечных куль- тур подходит «Апион — 50». Аналогичное действие оказы-вает и отечественный препарат «Эпин», перед применени- ем одну ампулу растворяют в 2 литрах воды. Цветоводы-любители используют разные методы обработки эпином: вы- держивают в растворе черенки или поливают почву с укоре- няющимися черенками. Это соединение оказывает также и защитное действие против неблагоприятных факторов внеш- ней среды, защищает растения от стресса, оздоравливает и омолаживает слабые растения.

Весьма перспективны «питательные батарейки», не- большие контейнеры, похожие на плоские коробочки. Их можно подобрать по диаметру донышка горшка. Внутри та-кого контейнера находятся ионообменные смолы, «заправ-ленные» удобрениями, которые постепенно выделяются в субстрат по мере необходимости. Одна такая батарейка ра- ботает около года.

Несколько лет назад учеными был разработан гидро-гель «подземный родник». Это миниатюрная губка, имею-щая вид полупрозрачных гранул. При поливе, набухая, они способны удержать достаточно большой объем воды, а за- тем постепенно отдают ее в субстрат. Земельная смесь, в которую внесены гранулы, долго не уплотняется, поливать растения можно не более 1-2 раз в месяц. Предваритель-ное насыщение гранул удобрениями гарантирует стопроцен- тное их усвоение растениями. Их можно смешивать с поч- вой перед посадкой растений, или сделав небольшое углуб- ление у края горшка, поместить туда гранулы.

Самые новые разработки в области создания удобре- ний — это капсулированные удобрения длительного дей- ствия марок Осмокот (Osmocota) и Плантакот (Plantacot). Они представляют собой определенный набор необходимых растению веществ, помещенных в специальную, проницае- мую мембрану-капсулу. По своим свойствам она напоминает мембраны, окружающие растительные клетки, а элемен- ты, сконцентрированные в ней, выделяются в грунт посте-пенно: за период от 3-4 до 12-14 месяцев. Оболочка капсулы легко разлагается почвенными организмами. Из этой формы удобрения усваиваются практически полностью (до 90%).

Обеспечить растения необходимым количеством пита- тельных веществ можно, используя внесение удобрений в субстрат или применяя внекорневую подкормку. Однако, в оранжереях, зимних садах, комнатах этот способ имеет ог- раниченное применение.. Дело в том, что через несколько часов после внекорневой подкормки, следует обмыть лис- тья от остатков удобрений, иначе они выступают в виде не- красивых белых пятен, снижая декоративность растений, а иногда и вызывая появление признаков неинфекционных

болезней.

Следует з аметить, что эффективность применения удобрений зависит от многих факторов, в том числе и от уровня рН. Например, фосфор практически не усваивается при повышенной кислотности (рН <5), так как прочно связы- вается с железом, в то же время в щелочных субстратах (рН>8), он осаждается в виде фосфорных солей кальция. Высокий уровень рН снижает поступление в корни цинка, меди, бора и марганца. Самые важные макроэлементы — R N, К легко передвигаются по растению и при недостатке их содержание прежде всего уменьшается в нижних старых листьях. Это происходит не только из-за того, что питатель-ных веществ не хватает в почве, но и потому что они актив- но перекачиваются в молодые листья. Поэтому, если вы за- поздаете с подкормкой, растение может сбросить старые

листья.

Применение удобрений необходимо, чтобы стимулиро- вать рост и цветение растений. Однако важно не переусер- дствовать. Дело в том, что «перекормив» ваших питомцев, вы создадите для них неблагоприятные условия питания. Высокая концентрация ионов приводит к явлению «физио-логической сухости» — затрудненному поглощению воды корнями. Помимо этого сами ионы могут оказать токсическое, отравляющее действие на растение. Физиологическая сухость может быть следствием пониженной температуры. Холодные полы, сквозняк из не заклеенных окон вполне спо- собны создать подобную неприятность. Чтобы ее избежать, на подоконнике установите невысокие подставки, крупномер- ные растения разместите на низких столиках, в контейне-рах, на жардиньерках. Прекрасный результат дают теплые полы, если, конечно, у вас хватит денег, чтобы их устроить.

Органические удобрения

В отличие от минеральных, органические удобрения ис- пользуются в комнатном цветоводстве не так активно. Это определяется как особенностями субстрата, так и потребнос- тями самих растений. Тем не менее, одно из лучших органи- ческих удобрений— коровий навоз (коровяк) доволь- но активно вносят в некоторые субстраты. Он обогащает по- чву азотом, фосфором, калием, кальцием. Питательные ве- щества освобождаются из него постепенно, обеспечивая рас- тение в течение несколько месяцев. Чаще всего вносят сухой измельченный коровяк совместно с суперфосфатом.

Птичий помет

Также является отличным азотным удобрением, но при- менять его надо весьма осмотрительно. В больших дозах он токсичен для растений. Поэтому, применяя это удобре-ние, его надо разводить в гораздо большей степени, чем коровяк, не в соотношении 1:10 (для коровяка), а в соотно- шении 1:25.

Для некоторых растений иногда в субстрат добавля- ют такие органические удобрения, как роговые стружки, ро-говую, костную и кровяную муку.

Роговые стружки

Применяют в качестве фосфорного удобрения. Они мед- ленно разлагаются в субстрате, постепенно выделяя пита- тельные вещества. Обычно к 30 частям субстрата добавляют 1 часть стружек. Реже их применяют в жидком виде. Для этого 10 граммов стружек замачивают в 1 л горячей воды, раствор выдерживают 2-3 недели, время от времени пере-мешивая. По окончании брожения раствор процеживают и используют, разбавляя в 2 раза.

Роговая мука

Представляет собой тонко измельченные в порошок ко- пыта и рога животных. Применяют в качестве фосфорного удобрения. Действует быстрее, чем роговые стружки. При горшечной культуре 1 часть муки смешивают с 30 частями почвенной смеси. Для приготовления жидкой подкормки 1 г муки заливают 1 л горячей воды, дают перебродить в тече- ние 10-12 дней, процеживают и разбавляют при поливе в два раза.

Костная мука

Применяется так же как фосфорное удобрение. Она со- стоит из органических и минеральных соединений. Главная ее часть — фосфат кальция, который медленно разлагает-ся, восполняя недостаток фосфора в почве.

Для удобрительного полива 10 г муки заливают стака- ном горячей воды. Ежедневно 2 раза перемешивают и че- рез 7 дней процеживают. Две чайных ложки этого маточного раствора разбавляют стаканом воды и поливают растения. Чаще всего ее применяют для крупномерных кадочных рас- тений — пальм, фикусов, миртов.

Кровяная мука

Представляет собой полное минеральное удобрение, но применяется, в основном, как азотное. Для интерьерных ра- стений ее ценность заключается в быстром действии.

Чаще всего ее вносят в жидком виде. Один грамм зали- вают 1 л теплой воды, ежедневно перемешивают и приме- няют через 4-5 дней, разбавляя перед внесением в два раза.

Биогумус или вермикомпост

Представляет собой сыпучий крупнозернистый субстрат с частичками примерно 1 мм диаметром. Микроорганизмы биогумуса усваивают атмосферный азот, повышают его со- держание в почве. Применять это соединение лучше всего для декоративно-лиственных растений, так как азот стиму-лирует образование и рост листьев, но задерживает цвете- ние. Поэтому не стоит добавлять в субстрат более 10% био- гумуса. К недостаткам этого удобрения относится снижение рыхлости почвы, ее уплотнение. Лучшие результаты дает применение удобрительных подкормок: 50-100 г биогумуса разводят в 2-3 л теплой воды, перемешивают и поливают растения. Смесь можно оставить для настаивания в тече-ние 2-3 дней, за это время питательные вещества перейдут в раствор. Его сливают, а оставшийся осадок еще раз зали- вают водой.

Наиболее часто используемым субстратом для комнат- ных растений являются земельные смеси. Но в последнее время получили распространение и другие способы культи- вирования. В научных учреждениях, ботанических садах и промышленных оранжереях они известны уже давно, но в комнатном цветоводстве используются достаточно редко.

Водная культура — это выращивание растений на пита- тельных растворах. Преимущество метода в том, что расте-ния усваивают практически все элементы, содержащиеся в растворе. Однако он имеет и ряд недостатков, которые зна- чительно ограничивают его применение цветоводами-люби- телями. Как известно, в воде очень плохо растворяется кис- лород и корни растений, находящиеся в водном растворе, нуждаются в дополнительной аэрации. Для нее можно ис- пользовать небольшой компрессор. Дополнительных усилий требует и укрепление растений, т.к. корни лишены прочной опоры. Еще одна отрицательная черта обусловлена различ- ной скоростью усвоения элементов питания из раствора. Например, ионы, содержащие азот и калий усваиваются ра- стением очень быстро, фосфаты и сульфаты несколько мед- леннее, а целый ряд ионов долгое время остается в раство ре. Соли, содержащие ионы, которые усваиваются с неоди-наковой скоростью, могут вызвать изменение уровня рН пи- тательной смеси. Если они сдвигают рН к величине > 7, их называют «физиологически щелочными», если < 6 — «физиологически кислыми». Однако этой неприятности мож-но избежать, регулярно проводя смену питательного раство- ра. Кроме того, есть такие составы, которые в течение дли- тельного времени поддерживают постоянный уровень рН. Самой универсальной смесью является смесь Кнопа. Ее со- став в расчете на 1 литр воды, лучше дистиллированной: кальций азотнокислый, безводный — 1 г, калий азотнокис-лый — 0,25 г, калий фосфорнокислый однозамещенный — 0.25г, магний сернокислый безводный — 0.25 г, калий хло-ристый — 0,12 г, хлорное железо, 5% раствор — одна кап-ля. Если раствор готовят на водопроводной воде, железо можно не добавлять.

К сожалению, она достаточно быстро подщелачивает-ся. Этого недостатка лишена смесь Прянишникова. Она со- стоит из следующих солей: аммоний азотнокислый — 0,24 г, кальций фосфорнокислый, двухзамещенный — 0,172 г, каль- ций сернокислый — 0,344 г, магний сернокислый безводный — 0,06 г, калий хлористый — 0,16 г, железо хлорное — 0,025 г. В книге А. М. Гродзинекого и Д. М. Гродзинекого «Крат- кий справочник по физиологии растений» (Киев, 1978) мож- но найти множество вариантов питательных смесей.

Сосуд для выращивания растений в водной культуре обычно стеклянный, его легко мыть и в раствор не выделя- ются посторонние примеси. Чтобы на стенках и в питатель- ной смеси не появлялись бактерии и водоросли, сосуд сверху оборачивают плотной темной бумагой или тканью Особое вни- мание нужно обратить на крышку сосуда. В ней должен быть съемный сегмент, который позволяет вводить растение, не повреждая корней. Еще два отверстия предназначены для опоры, к которой привязывают растение, а во второе отвер- стие вводят резиновую трубочку от компрессора для продува- ния раствора.

Правила ухода за растениями

1. Объем сосуда подбирается в зависимости от разме-ров растения (для экземпляров высотой 20-30 см достаточ- но взять сосуд объемом 1 л, до 50 см — 1.5-2.0 л). Более
крупные растения не рекомендуется выращивать в услови- ях водной культуры.

2. Существует достаточно большой выбор питательных смесей, по возможности надо подобрать такой, который наи- лучшим образом отвечает потребностям данного растения.
Молодые растения выращивают на смеси, концентрация ко- торой уменьшена вдвое и постепенно доводят ее до нор- мального уровня. Один раз в месяц раствор надо менять на
свежий. Для приготовления растворов следует использовать дистиллированную воду, или мягкую дождевую снеговую, родниковую. Если вы хотите замаскировать сосуд, поставь-
те его в декоративную вазу или кашпо.

3. Регулярно, не менее 3-4 раз в сутки нужно «проду- вать» раствор, включая компрессор. Чтобы облегчить эту процедуру, к компрессору можно подсоединить реле време- ни и установить необходимый режим его включения

В дальнейшем развитие водной культуры было направ- лено на создание наиболее благоприятных условий для выращивания растений. В сущности все остальные культу-ры: гравийная, ионито- и аэропоника являются вариантами водной культуры.

Гравийная культура представляет собой модифициро- ванный вариант водной. Она лишена многих недостатков последней и более пригодна для использования любителя- ми-цветоводами. Источник питания, так же как и для водной культуры — питательные смеси. Однако растение выращи- вается на твердом субстрате, поэтому снимается проблема механической неустойчивости.

К субстратам в гравийной культуре предъявляются не- которые требования: они должны быть легкими и механически прочными, не выделять в раствор посторонних ве- ществ, обладать высокой влагоемкостью и воздухопроница- емостью. Хорошо, если их можно использовать несколько раз. В настоящее время в качестве наполнителей для гра-вийной культуры используют искусственные субстраты — вермикулит, керамзит, перлит, гравий, реже крупнозернис-тый песок и даже измельченный поролон.

Органические наполнители применяются реже, т.к. они могут выделять в смесь химические компоненты, к тому же их практически невозможно использовать многократно. Это .древесная кора, опилки, мох и торф.

Наиболее часто используются неорганические наполни- тели: вермикулит, керамзит и перлит.

Вермикулит — материал, образующийся при обработ- ке слюды. Достаточно влагоемкий и воздухопроницаемый, рыхлый, химически инертен, термостоек, не подвержен за-ражению плесневыми грибами.

Керамзит — мелкие, легкие, округлые гранулы — про- дукт обжига глины. Самые мелкие — отличный дренаж.

Перлит — инертный минеральный материал, неболь-шие частички белого цвета, слегка мылкие на ощупь, напо- минают крупнозернистый песок. Однако влагопроницаемость их значительно выше и они содержат в несколько раз боль- ше воздуха.

Совсем недавно в практику начали внедрять совершен- но новый носитель: гидрополимер «эко-почва». Это не-большие белые слегка жирные на ощупь гранулы. Они хи- мически нейтральны, поглощают и удерживают питательные вещества и впитывают объем воды в 300 раз превышаю-щий их собственный. Преимущества этого субстрата состо- ит и в том, что полив можно проводить 1 раз в 3-4 недели. Для приготовления субстрата в 3-х литрах мягкой воды ра- створяют 1/2 колпачка любого комплексного минерального удобрения и добавляют туда же 10 г гранул. Через 4-5 ча-сов сливают излишки воды и субстрат слегка подсушивают в течение 5-10 мин. Для выращивания в данном субстрате наиболее подходят растения с толстыми, прочными корня-ми, которые легко извлекаются из субстрата. При пересад- ке в «эко-почву» корни растений тщательно отмывают от ос- татков прежнего субстрата, поврежденные корни удаляют, на дно горшка помещают субстрат, затем расправленные корни растений, и, осторожно поворачивая горшок, всыпа-ют остальную часть субстрата, так чтобы она равномерно закрыла всю корневую систему. Первые две недели расте- ние прикрывают полиэтиленовым пакетом, проделав в нем небольшое отверстие, которое в течение двух недель по-степенно увеличивают. Признак, по которому определяют не- обходимость полива — кристаллизация «эко-почвы», про- являющаяся в ее незначительном оседании. Чаще всего оно заметно через месяц. Для полива в горшок добавляют воду и оставляют на 4 часа, чтобы гранулы набухли. В качестве удоб- рения в воде растворяют 1/2 колпачка удобрения «Идеал» на 1 л. Увеличить концентрацию кислорода в субстрате можно, аккуратно перемешивая верхний слой гранул палочкой.

При выращивании растений в «эко-почве» могут возник- нуть некоторые проблемы:

Увядание листьев — сверху на растение надевают полиэтиленовый пакет, если через несколько дней листья останутся увядшими, это означает, что повреждены корни; живают растение в субстрат и убирают горшок в более зате- ненное место. Сосуд для гравийной культуры состоит из 2-х частей: внутренняя меньшего диметра, наружная большего. Внут- реннюю емкость заполняют субстратом и в него сажают ра- стение. Во внешней — содержится питательный раствор.

Существуют также контейнеры для гравийной культуры, снабженные специальным указателем уровня питательного раствора. На нем имеются отметки Min, Max и Opt. До макси- мального уровня контейнер наполняют только в жаркие и сухие летние дни. Если уровень раствора снизился до ми- нимума, его доливают примерно до половины оптимального. Для большинства растений это самый подходящий уровень, особенно во влажных и не слишком светлых помещениях.

Иногда в качестве наполнителя в гравийной культуре используют торф или сфагновый мох. Предварительно их насыщают питательным раствором. Затем раскладывают мох на полиэтиленовую ленту, а сверху размещают расте-ние. Затем край ленты снизу подворачивают и вместе с ра-стением аккуратно сворачивают из нее цилиндр. Это очень хороший способ для укоренения и подращивания черенков.

Для небольших растений можно сделать полиэтилено- вые подушечки. Для этого используются плотные неболь-шого размера полиэтиленовые кульки. Их заполняют орга-ническим субстратом (мох, опилки, торф), насыщенным пи- тательной смесью. Открытый край пакета заваривают. Сверху на одной из плоскостей делают крестообразные над- резы, в которые и сажают растения. Такую «подушечку» легко задекорировать, но следует помнить, что полив должен быть очень осторожным, чтобы субстрат не закис. Для этого по-душечку с нижней стороны в нескольких местах прокалыва- ют толстой иглой. Такие подушечки дают прекрасную воз-можность создавать настольные композиции из маломер-ных растений.

Очень интересна еще одна вариация водной культуры — аэропоника. Она достаточно успешно применяется в промыш- ленном цветоводстве и овощеводстве, но ее вполне можно использовать и любителям-цветоводам. Аэропоника в самом простом варианте — это сосуд с наполнителем, соединенный гибким шлангом с емкостью, куда наливается питательный раствор. Периодически емкость с раствором приподнимают, подтапливая сосуд с наполнителем и растением. Когда ее ста- вят на место, излишек раствора стекает.

Правда, для такой установки потребуется довольно мно- го места, да и технически она неудобна. Более сложный ва-риант это емкость с двумя трубками. Одна металлическая с отверстиями предназначена для распыления питательного раствора и расположена ближе ко дну емкости. Вторая, луч- ше из мягкого материала, резины или пластика, нужна для закрепления растения. Емкость сверху закрывают крышкой, с отверстием для растения. Нижняя трубка соединяется с устройством впрыска питательного раствора в емкость. Кор- ни растений постоянно находятся во влажной атмосфере, и питательные вещества поступают к ним в легко усваивае-мой форме.

Чтобы более регулярно опрыскивать корни питатель- ным раствором, можно установить реле времени. В каче- стве питательных растворов используются смеси, создан-ные для водных культур.

И, наконец, самый современный способ — ионитопони ка. Существуют специальные вещества, так называемые ионообменные смолы, которые после насыщения их пита- тельным раствором, постепенно отдают ионы в раствор. Именно такие смолы находятся в питательных батарейках, о которых уже упоминалось ранее. Растения, выращивае- мые на смолах, не нуждаются в дополнительном внесении удобрений в течение 2-3 месяцев. Преимущество этого ме- тода состоит в том, что такой тип питания (обменная ад- сорбция) наиболее типичен для растений в естественных условиях произрастания. Имеющиеся в продаже субстраты ИС-2 и КУАН-2 просты и надежны в обращении, долговечны — «работают» 3-4 года. Лучший результат дает смешива- ние порошкообразных ионообменных смол с равным объемом вермикулита, керамзита, древесных опилок. Несколько лет назад появился и другой тип ионообменных смол: пря-моугольные кусочки различных размеров, внешне напоми- нающие буханку хлеба, а по внутреннему строению — губку. Этот материал называется пенополиуретан. Он прекрасно удерживает растения, корни легко усваивают питательные вещества при поливе. Растения высаживают в надрезы, ко- торые делают на верхней стороне «буханки», затем поме-щают в поддон, куда сливается излишек воды.

Совсем недавно появился новый тип субстрата — крис- таллические полимерные почвы. Они обладают целым ря- дом преимуществ: длительное время сохраняют устойчивую структуру, не темнеют, не ослизняются, в них не развивают-ся гнилостные бактерии, они удерживают не только воду, но и воздух, отличаются экологической безопасностью, просто- той применения. Удобрения постепенно вымываются из кри- сталлов, периодичность полива — 1 раз в 2.5-3 месяца, при этом в засушливый период растения получают достаточное количество воды, а в случае переувлажнения избыток воды поглощается кристаллами, предотвращая загнивание кор- ней. Выпускаются почвы в двух вариантах: Суперпочва и Дизайн-почва.

Питание растений

процесс поглощения и усвоения растениями из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни; заключается в перемещении веществ из среды в цитоплазму растительных клеток и их химическом превращении в соединения, свойственные данному виду растений. Поглощение и усвоение питательных веществ (анаболизм) вместе с их распадом и выделением (катаболизм) составляют Обмен веществ (метаболизм) - основу жизнедеятельности организма.

В составе растений обнаружены почти все существующие на Земле химические элементы. Однако для П. р. необходимы лишь следующие: углерод (С), кислород (О), водород (Н), азот (N), фосфор (Р), сера (S), калий (К), кальций (Ca), магний (Mg), железо (Fe) и Микроэлементы : бор (В), марганец (Mn), цинк (Pb), медь (Cu), молибден (Mo) и др. Элементы питания поглощаются из воздуха - в форме углекислого газа (CO 2) и из почвы - в форме воды (H 2 O) и ионов минеральных солей. У высших наземных растений различают воздушное, или листовое, питание (см. Фотосинтез) и почвенное, или корневое, питание (см. Минеральное питание растений). Низшие растения (бактерии, грибы, водоросли) поглощают CO 2 , H 2 O и соли всей поверхностью тела.

Потребность растительного организма в различных элементах неодинакова; наибольшая - в кислороде и водороде. Это объясняется тем, что живое растение на 80-90% состоит из воды, т. е. из кислорода и водорода в отношении 8: 1. Кроме того, растение расходует за свою жизнь в процессе транспирации (См. Транспирация) в сотни раз больше воды, чем его собственная масса (для предотвращения перегрева). Основу сухого вещества растения наряду с углеродом (45%) составляют также кислород (42%) и водород (6-7%). На долю элементов минерального питания, среди которых преобладают азот и калий, приходится всего 5-7% сухого вещества растения. Ни один элемент питания не может быть заменен другим (так называемый принцип незаменимости питательных элементов). Отсутствие или большой недостаток любого из них неизбежно приводит к прекращению роста и к гибели растения. Каждый из элементов выполняет в растительных тканях свою уникальную функцию, неразрывно связанную со всеми др. отправлениями организма. Так, углерод вместе с водородом и кислородом составляет основу всех молекул органических соединений (см. Биогенные элементы). Вещества, состоящие только из этих трёх элементов (углеводы),- главный субстрат дыхания (См. Дыхание). Из полимерных углеводов состоят также оболочки растительных клеток. Каждый вид и даже сорт растений поглощает преимущественно те элементы, которые в наибольших количествах нужны для свойственного ему обмена веществ. Поэтому, например, содержание калия в растениях обычно в десятки раз превышает содержание натрия, хотя в почвах отношение между этими элементами обратное. Некоторые виды растений способны накапливать в своих тканях редкие элементы (например, лантан), чем пользуются при геологической разведке (см. Индикаторные растения).

Благодаря П. р. осуществляется большой биогеохимический Круговорот веществ в природе (рис. 1 ). Автотрофные (главным образом зелёные, или фотосинтезирующие) растения дают начало этому круговороту, удаляя из атмосферы CO 2 и создавая богатые химической энергией органические вещества. Гетеротрофные растения (главным образом сапрофиты) замыкают этот круговорот, разлагая мёртвые органические остатки до исходных минеральных веществ.

В процессе фотосинтеза растения не только поглощают вещества, но и накапливают энергию. Один из первичных продуктов фотосинтеза - сахара. При соединении 6 грамм-молекул CO 2 и такого же количества H 2 O образуется 1 грамм-молекула глюкозы (180 г ). Этот процесс происходит с поглощением 674 ккал (1 ккал = 4,19 кдж ) энергии солнечного света, которая и запасается в химических связях сахара. Вместе с молекулами сахара эта запасённая химическая энергия может затем переместиться в другие, нефотосинтезирующие части растений, например в корень. Здесь в процессе дыхания она может освобождаться для синтеза более сложных соединений и для др. процессов жизнедеятельности растительных клеток. Хотя в фотосинтезе непосредственно участвуют только CO 2 и H 2 O, для его осуществления и в особенности для последующих превращений его первичных продуктов необходимы все др. элементы П. р., в каких бы ничтожных количествах они не содержались в растении.

Превращения питательных веществ происходят в различных органах и тканях и связаны друг с другом в непрерывный круговорот веществ в растительном организме (рис. 2 ). В листьях в процессе фотосинтеза из CO 2 воздуха и поступающей из корня H 2 O образуются первичные органические продукты (ассимиляты). Один из них - сахароза - универсальная форма транспортировки углевода. Из фотосинтезирующих клеток листа сахароза поступает в специальную транспортную систему - ситовидные трубки флоэмы (См. Флоэма), обеспечивающие нисходящее перемещение веществ сначала по листовым жилкам, а затем по проводящим пучкам стебля в корень. Здесь ассимиляты покидают ситовидные трубки и распространяются по тканям корня. Навстречу притекающим из листьев ассимилятам движутся вода и ионы минеральных солей, которые сначала связываются поверхностью корневых клеток, а затем через клеточную мембрану проникают внутрь клеток. При этом одни элементы (калий, натрий, в значительной степени кальций, магний и др.) поступают в пасоку (См. Пасока) и подаются в надземные органы в неизменном состоянии. Другие (например, азот), встречаясь с центробежным потоком ассимилятов, вступают с ним во взаимодействие, включаясь в состав органических соединений (аминокислот и амидов), и в таком измененном виде поступают в пасоку. Наконец, третьи (такие, как фосфор), проходя через ткани корня, также включаются в органические соединения (нуклеотиды, фосфорные эфиры сахаров), но затем, снова отщепляясь, поступают в пасоку главным образом в виде свободных ионов. Так или иначе элементы корневого П. р. вместе с водой поступают в сосуды ксилемы (См. Ксилема) - вторую транспортную систему растения, обеспечивающую восходящее перемещение веществ в надземные органы. Движение воды и растворённых в ней веществ по сосудам происходит за счёт корневого давления и транспирации. В листе эти вещества из сосудов проникают в фотосинтезирующие клетки, где происходит их вторичное взаимодействие с ассимилятами. При этом образуются разнообразнейшие органические и органо-минеральные соединения, из которых после ряда усложнений развиваются новые органы растения.

Роль питания. П. р. обеспечивает веществами и энергией следующие процессы: поддержание жизнедеятельности (возмещение убыли питательных веществ при дыхании и выделении в наружную среду), рост органов, отложение веществ в запас и, наконец, воспроизведение потомства (образование плодов и семян). При недостаточном П. р. питательными веществами обеспечиваются в первую очередь процессы, связанные с жизнедеятельностью и воспроизведением потомства. При умеренном недостатке П. р. рост молодых частей растения (верхних листьев, корневых окончаний) ещё продолжается за счёт реутилизации, т. е. повторного использования питательных элементов путём их оттока из более старых листьев. При резком недостатке П. р. рост прекращается, и все питательные ресурсы направляются на главную функцию растительного организма - воспроизведение потомства. В этих условиях ячмень, например, имеет высоту всего 4-5 см, но образует 2-3 вполне нормальные зерновки. Избыток тех или иных элементов П. р. так же вреден, как и их недостаток.

Создание наилучших условий почвенного П. р. путём орошения и внесения удобрений - наиболее эффективное средство управления урожаем с.-х. растений. В закрытом грунте (парники, теплицы) можно регулировать также воздушное П. р.- путём изменения содержания CO 2 в воздухе и дополнительного освещения (см. Светокультура растений). Создание оптимального комплекса условий для П. р.- главная задача растениеводства. На решение этой задачи направлены мероприятия по мелиорации засоленных почв (удаление вредного для П. р. избытка солей), агротехнические приёмы обработки почвы (создание условий плотности и аэрации, облегчающих П. р.), борьба с сорняками (конкурирующими с культурными растениями за элементы П. р.) и др.

Лит.: Тимирязев К. А., Жизнь растений, Избр. соч., т. 3, М., 1949; Сабинин Д. А.. Физиологические основы питания растений, М., 1965; Максимов Н. А., Как живёт растение, 4 изд., [М., 1966].

Д. Б. Вахмистров.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Питание растений" в других словарях:

Питание - получить на Академике рабочий купон на скидку Элизэ или выгодно питание купить с бесплатной доставкой на распродаже в Элизэ

питание растений - питание растений, усвоение неорганических соединений из окружающей среды и автотрофное превращение их в органические вещества, используемые на образование и обновление структурных частей растений и на энергетическое обеспечение функций. До начала … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ - усвоение неорганич. соединений из окружающей среды и автотрофное превращение их в органич. в ва, используемые на образование и обновление структурных частей р ний и на энергетич. обеспечение функций. До нач. 19 в. существовала гумусовая теория… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

Усвоение (ассимиляция) растениями питательных веществ, поступающих из внешней среды; основа обмена веществ. Источниками поступления питательных веществ для растений служит почва, из которой они получают растворённые в воде минеральные (см.… …

Характеристическая черта П. растений состоит в том, что в то время, как для П. животных нужны готовые белки, жиры и углеводы, растение само приготовляет их для себя. Пищею для растения служат простейшие минеральные соединения: углекислота, вода и … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ - процесс поглощения и усвоения растениями питательных веществ. В зависимости от характера питания растения делят на гетеротрофные, т. е. такие, которые питаются готовыми органическими соединениями (грибы, бесхлорофилльные высшие растения), и… … Словарь ботанических терминов

Питание растений через листья. Возможность В. п. р. установил английский химик Х. Дэви в начале 19 в., в 1878 экспериментально подтвердил французский химик и физиолог растений Ж. Б. Буссенго. В. п. р. применяется для устранения хлороза… … Большая советская энциклопедия

Совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения химич. элементов, необходимых для жизни растит, организма, в форме ионов минеральных солей. Среди элементов М. п. р. различают макроэлементы (N. S. Р, К, Са, Mg) и микроэлементы. Азот… … Биологический энциклопедический словарь

Питание растений - это процесс поглощения и усвоения ими питательных элементов. Благодаря питанию растений происходит круговорот веществ и энергии, который связывает мир минеральной, неживой природы с миром живых организмов. Д. Н. Прянишников писал: “Поглощение ионов и солей, включение их в метаболизм и круговорот обмена веществ составляет сущность питания растений”. Знание закономерностей и особенностей питания растений позволяет правильно выбирать виды и формы удобрений, рассчитывать дозы их внесения, разрабатывать системы удобрения культур, природоохранные мероприятия.

В живой природе различают два типа питания – гетеротрофный и автотрофный. При гетеротрофном типе питания, характерном для животных организмов, грибов и микробов, используются белки, жиры, углеводы, иные сложные органические соединения, выра­ботанные другими организмами. Автотрофы – зеленые растения и некоторые микроорганизмы- способны пи­таться исключительно неорганическими (минеральными) веществами. Они в отличие от других орга­низмов, используя энергию солнечного света, могут строить свое тело, создавая из низкомолекулярных соединений (С0 2 , Н 2 0) и минеральных солей сложные органические соединения. Все необходимые для питания элементы растения получают через листья и корни – из воздуха и почвы. Поэтому различают воздушное и корневое питание растений.

Воздушное питание состоит в усвоении зеленым растением, главным образом листьями, углекислого газа с помощью световой энергии. В процессе фотосинтеза растения усваивают углекислый газ (СО 2 ) и образуют органические соединения (углеводы, белки, жиры), содержащие восстановленный углерод. Для восстановления углерода они используют водород воды, при этом выделяя в атмосферу свободный (молекулярный) кислород. Источником энергии при фотосинтезе служит солнечный свет, поглощаемый хлорофиллом, который не рассеивается в виде тепла, а преобразуется в химическую энергию. Таким образом, в процессе фотосинтеза из углекислоты воздуха и воды почвы при участии солнечных лучей образуются безазотистые органические вещества (углеводы).

6СО 2 + 12Н 2 О+2874 КДж =С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 .

Простые углеводы используются растением для синтеза сложных: сахарозы, крахмала и клетчатки (CH 2 O) 6 n , а также белков, жиров, органических кислот и т. д.

Одновременно с образованием органических веществ в растениях происходит их распад в процессе дыхания. Сущность дыхания состоит в окислении углеводов кислородом. Этот процесс противоположен фотосинтезу. Если фотосинтез сопровождается поглощением энергии, то при дыхании происходит освобождение энергии. При дыхании расходуется примерно 20 % органического вещества, созданного во время фотосинтеза. Дыхание проходит по следующей схеме:

С б Н 12 0 6 +60 2 =6С0 2 +6Н 2 0+686 ГДж.

Выделяющаяся при дыхании энергия используется в растениях на синтез более сложных органических веществ, на поглощение корнями питательных элементов и воды из почвы и передвижение их к листьям, а от них-к растущим частям: точкам роста, цветкам, семенам, клубням и т. д. В образовании органи­ческих соединений как источник энергии участвует аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

В обычных условиях растения используют не больше 2-3 % солнечной энергии. Поэтому одной из задач земледелия является увеличение фотосинтетической деятельности возделываемых культур. Этому способствуют увеличение листовой поверхности и удлинение периода ее жизнедеятельности, оптимизация питания растений, выведение более продуктивных сортов и раз­работка новых технологий возделывания.

Из воздуха растения поглощают не только углекислый газ, но и азот (бобовые культуры), а также легкорастворимые соли. Эта их способность используется при внекорневых подкормках, а также обработке средствами защиты растений.

При корневом питании растения поглощают корнями минеральные элементы и включают их в обмен веществ между растением и внешней средой. Поступле­ние элементов через корни, их передвижение и усвоение тесно связаны с фотосинтезом, дыханием, другими биохимическими процессами и требуют затрат энергии. При этом растения обладают избирательной способностью поглощения элементов питания.

Корнями растения усваивают ионы (катионы и ани­оны) из почвенного раствора, а также из почвенных коллоидов. При этом азот поглощается в виде анионов NO 3 - и катионов NH 4 + (бобовые способны усваивать из атмосферы и молекулярный азот). Фосфор и сера поглощаются в форме анионов НРО 4 -2 , РО 4 -3 , Н 2 РО 4 - , SO 4 -2 ; калий, кальций, магний, натрий, железо – в виде катионов К + , Са 2+ , Mg 2+ , Na + , Fe 3+ , микроэлементы – в виде анионов и катионов. Кроме этих элементов корни растений способны поглощать из почвы СО 2 (до 5 % от общего его потребления), а также аминокислоты, витамины, ферменты и некоторые другие растворимые органические вещества.

Корневые системы растений существенно различаются по строению, форме, распределению в почве и поглотительной способности. Так, по данным Н. А. Качинского, масса корней в условиях нечерноземной зоны достигала у овса 28 % от надземной массы, красного клевера – 69, на западно-предкавказском черноземе у кукурузы – 16, озимой пшеницы – 70, люцерны – 166 % веса надземной части растения.

У большинства культурных растений корни проникают на глубину до 2 м, но их основная масса располагается в слое почвы на глубине 30–50 см. Интенсивность развития корневой системы в значительной степени зависит от обеспеченности почвы питательными элементами. В бедных почвах развивается более мощная корневая система в ущерб урожаю.

По форме корневые системы растений могут быть стержневыми или мочковатыми. Поверхность корней, поглощающая элементы питания, достигает больших размеров. Например, у ячменя общая поглощающая поверхность корней и корневых волосков на одном гектаре достигает площади 200–300 га. Корень состоит из корневого чехлика, зоны деления, зоны растяжения, зоны корневых волосков. Наибольшей способностью к поглощению обладают корневые волоски молодых корней. На 1 мм 2 корня может располагаться 300–400 корневых волосков. У зерновых они бывают длиной 4–5 мм, у мятлика лугового 10–12 мм.

Корневые волоски обычно живут несколько суток и по мере старения отмирают. Корни не только поглощают питательные элементы из почвы, в них происходит также синтез органических соединений (аминокислот, белков), которые используются самой корневой системой и частично поступают в надземную часть растения.

Движение питательных элементов можно разделить на три этапа: переход ионов из твердой части почвы в почвенный раствор и передвижение их к поверхности корней; проникновение ионов через цитоплазматическую мембрану в клетку корня и передвижение их по корням в надземные органы, растений.

Скорость передвижения питательных элементов в почве зависит от свойств почвы и поглощаемых ионов. К корням растений ионы питательных элементов поступают либо с потоком воды, либо диффузионно, т. е. благодаря проникновению молекул одного вещества в другое при непосредственном соприкосновении (или через пористую перегородку), обусловленному тепловым движением молекул. Установлено, что при высокой концентрации ионов в почвенном растворе они поступают к корням с потоком раствора, при низкой насыщенности почвенного раствора ионами и высокой потребности в них растений ионы передвигаются к корням диффузией. Фосфор и кальций доставляются к растениям в основном диффузией, а кальций и магний – с током почвенного раствора. Нитраты передвигаются в почве быстрее, чем фосфаты, и поглощаются интенсивнее: если фосфаты поглощаются в радиусе 0,1 см от корня, то нитраты – в радиусе 1 см.

В соответствии с современными представлениями питательные элементы в растительную клетку по ступают через цитоплазматическую мембрану, или плазмалемму. Цитоплазматическая мембрана состоит из двух слоев фосфолипидов, которые имеют полярные «головки» – гидрофильные группы и неполярные «хвосты» – гидрофобные группы. В определенных участках плазмалеммы встроены белки-переносчики. Из белков построены поры и каналы в мембране. Часть белков представлена ферментами. У различных организмов строение и состав мембраны, или плазмалеммы, неодинаковы. Даже в одной клетке мембраны бывают различные: цитоплазматические, вакулярные, хлоропластные и др.

Мембрана очень динамична – она может изгибаться, разрываться и снова соединяться; на поверхности она несет заряды, которые могут изменяться, что обеспечивает проникновение в клетку катионов и анионов; через поры, каналы (плазмодесмы) мембраны проникают вода и ионы; проницаемость мембраны зависит от генетических свойств клетки и внешних условий. Изменение зарядов на цитоплазме клетки происходит благодаря белковым веществам, которые по своей природе амфотерны. Растения предпочитают брать пищу из почвенного раствора слабой концентрации. Для нормального их развития достаточно, если в 1 л содержится по 20–30 мг азота и калия, 10–15 мг фосфора, 1–2 мг бора и 5–7 мг марганца.

Положительно заряженные участки мембраны имеют группы Н + , а отрицательно – ОН - , которые способны обмениваться на анионы и катионы почвенного раствора. Обмен связан не только с амфотерными свойствами белков цитоплазмы, но и с процессами дыхания. Выделяемая при этом корнями Н 2 СОз распадается на Н + и НСО 3 - . Обменным фондом служат также органические кислоты, образующиеся в растениях и выделяемые на поверхность клетки. Наконец, процессы обмена катионов и анионов между корнями и почвенными коллоидами происходят при физико-химическом обмене (поглощении).

Чем питаются растения? Дело в том, что для нормального роста и развития этих организмов необходимы особые условия. Какие именно? Об этом вы узнаете из нашей статьи.

Что такое питание

Осуществление процесса обмена веществ является признаком всех живых организмов. Его составной частью и является питание. Его суть заключается в поступлении веществ к тканям и органам, их преобразовании и усвоении. Чем питаются растения? Подобно другим существам, им необходима энергия, заключенная в связях сложных химических соединений. Особенностью большинства растений является то, что все необходимые элементы они получают из воздуха и почвы. Для человека знания о значении питания для растений имеет огромное значение, поскольку позволяют значительно увеличить урожайность.

Способы питания организмов

По типу питания организмы можно объединить в две группы. Это авто- и гетеротрофы. Представители первых самостоятельно синтезируют органические вещества. К ним относятся растения и некоторые виды бактерий. Для создания органики автотрофы используют разные виды энергии. В зависимости от этого различают фото- и хемотрофы. Растения и сине-зеленые водоросли в ходе биосинтеза используют энергию солнечного излучения. Некоторые виды бактерий в ходе питания окисляют различные минеральные соединения. Они относятся к группе хемотрофов.

Животные, грибы и часть бактерий питаются уже готовыми органическими соединениями, поглощая их разными способами. Такие организмы называют гетеротрофами.

В природе существуют необычные виды растений. И способ их питания может изменяться в зависимости от условий окружающей среды. Это миксотрофы. Они способны к фотосинтезу, а при необходимости могут поглощать и готовую органику. Их примерами являются росянка и эвгленовые водоросли.

Минеральное питание растений

Каждый огородник знает, что урожайность во многом определяется количеством влаги и плодородием почвы. Действительно, для роста растениям необходимы растворы минеральных солей, которые они поглощают при помощи корня. По элементам проводящей ткани они передвигаются по стеблю к листьям. Такой ток веществ называется восходящим. Это и есть почвенное питание растений.

Какие элементы являются самыми важными? Прежде всего это магний, кальций, фосфор, железо и сера. Это макроэлементы, которые необходимы растениям в больших количествах. Каждый из них незаменим. Не меньшее значение для развития корня и побега имеют микроэлементы. К ним относятся кобальт, медь, бор, цинк и молибден. В агротехнических целях эти компоненты вносятся в почву в качестве удобрений.

Особое значение для роста побега имеет азот. Если вы увидели, что листья и стебли растений на вашем участке начали желтеть и вянуть - это явный признак нехватки этого элемента. Достаточное количество азота содержит воздух. Он составляет практически 78% в этой газовой смеси. Но растения не способны усваивать атмосферный азот. Природными помощниками в этом вопросе являются нитрифицирующие бактерии. Они преобразуют атмосферный азот в растворимые соли. Их и поглощают растения из почвы вместе с водой. Человек вносит азот в виде различных удобрений - калийной селитры, карбамидов, сульфатов аммония. Добавлять в почву их необходимо весной, когда начинается формирование побега.

Эффективность минерального питания растений зависит от содержания в почве воды. Дело в том, что растения могут поглощать все необходимые им вещества только в растворенном виде. Поэтому в засушливой местности многие растения не выживают. Но чрезмерное увлажнение также не приносит пользы. Корни начинают загнивать и постепенно отмирают.

Важным компонентом почвы является воздух. Хорошая аэрация также является необходимым условием развития корня, а значит, и других частей растения. Рыхлению почвы способствует не только человек, но и ее обитатели. Дождевые черви и насекомые проделывают в ней многочисленные ходы. При этом они обогащают почву кислородом и перемещают органические вещества с ее поверхности вглубь.

Воздушное питание растений

Дыхание и фотосинтез являются противоположными процессами. Они являются жизненно необходимыми и в растении протекают одновременно. В чем суть воздушного питания растений? В листья поступает углекислый газ, который вступает в сложную многоступенчатую реакцию с другими неорганическими веществами. В результате образуется глюкоза, которую растения используют в качестве источника энергии. Этот процесс называется фотосинтезом.

Почвенное и воздушное питание растений тесно взаимосвязаны. Органика, которая образуется в листьях, поступает к подземным частям. И наоборот, водные растворы минеральных компонентов передвигаются из корня к побегу.

Что такое фотосинтез

Питание растений биология рассматривает в планетарном масштабе. В ходе фотосинтеза образуется не только моносахарид глюкоза, но и кислород. Этот газ необходим для дыхания не только животным, грибам и бактериям, но и самим растениям.

Процесс фотосинтеза происходит в два этапа: световой и темновой. Солнечная энергия поглощается зеленым пигментом хлорофиллом. В результате этого первоначально происходит фотолиз воды: под действием солнечного света она разлагается на кислород и водород. Далее осуществляется процесс восстановления углекислого газа. Для этого солнечный свет уже не нужен.

Необходимые условия

Чем питаются растения в ходе фотосинтеза? Этот процесс происходит в особых структурах клеток растений, которые называются пластидами хлоропластами. Они имеют зеленый цвет, обусловленный наличием красящих веществ - пигментов. Пластиды этого вида содержат хлорофилл.

Для протекания фотосинтеза необходимы вода и углекислый газ. Начинается химическая реакция только при наличии солнечного света. Углекислый газ проникает в растение через устьица листьев, а воду всасывают корни из почвы.

Насекомоядные

На примере этой группы организмов можно рассмотреть необычные способы питания растений. Этих представителей называют насекомоядными, или хищными. В природе их насчитывается более 600 тысяч видов.

Они имеют ловчие аппараты, с помощью которых охотятся на насекомых. При этом данные растения способны и к автотрофному питанию. Способность поглощать готовую органику делает их менее зависимыми от азота, содержащегося в почве.

Большинство хищных растений являются многолетними травами, иногда встречаются небольшие кустарники. Их типичными примерами являются росянка и пузырчатка. Самое крупное растение-хищник растет на территории Австралии. Это гигантский библис. Жертвами этого кустарника являются насекомые, ящерицы и даже лягушки.

Для охоты у них есть целый ряд приспособлений. Листья видоизменены в специальные ловчие органы. Они имеют железы, которые выделяют пищеварительные ферменты.