9. Воздушное питание растений. Приемы его улучшения

Высшие растения являются автотрофными организмами, т. е они сами синтезируют органические вещества за счет минеральных соединений, в то время как для животных и подавляющего большинства микроорганизмов характерен гетеротрофный тип питания — использование органических веществ, ранее синтезированных другими организмами. Накопление сухого вещества растений происходит благодаря усвоению углекислого газа через листья (так называемое «воздушное питание»), а воды, азота и зольных элементов — из почвы через корни («корневое питание»).

Фотосинтез является основным процессом, приводящим к образованию органических веществ в растениях. При фотосинтезе солнечная энергия в зеленых частях растений, содержащих хлорофилл, превращается в химическую энергию, которая используется на синтез углеводов из углекислого газа и воды. На световой стадии процесса фотосинтеза происходит реакция разложения воды с выделением кислорода и образованием богатого энергией соединения (АТФ) и восстановленных продуктов. Эти соединения участвуют на следующей темновой стадии в синтезе углеводов и других органических соединений из СО2.

При образовании в качестве продукта простых углеводов (гексоз) суммарное уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом:

6 СО2+6Н2О+ 2874 кДж ®С6 Н12 O6 +6 O2

Путем дальнейших превращений из простых углеводов в растениях образуются более сложные углеводы, а также другие безазотистые органические соединения. Синтез аминокислот, белка и других органических азотсодержащих соединений в растениях осуществляется за счет минеральных соединений азота (а также фосфора и серы) и промежуточных продуктов обмена — синтеза и разложения — углеводов. На образование разнообразных сложных органических веществ, входящих в состав растений, затрачивается энергия, аккумулированная в виде макроэргических фосфатных связей АТФ (и других макроэргических соединений) при фотосинтезе и выделяемая при окислении — в процессе дыхания — ранее образованных органических соединений.

Интенсивность фотосинтеза и накопление сухого вещества зависят от освещения, содержания углекислого газа в воздухе, обеспеченности растений водой и элементами минерального питания.

При фотосинтезе растения усваивают углекислоту, поступившую через листья из атмосферы. Лишь небольшая часть СО2. (до 5% общего потребления) может поглощаться растениями через корни. Через листья растения могут усваивать серу в виде SО2. из атмосферы, а также азот и зольные элементы из водных растворов при некорневых подкормках растений. Однако в естественных условиях через листья осуществляется главным образом углеродное питание, а основным путем поступления в растения воды, азота и зольных элементов является корневое питание.

Чтобы обеспечить себе больше питательных веществ, растения развивают большую поверхность поглощения — сильно разветвленную корневую систему, увеличенную массу листвы и т. д.

Растения питаются через корни и через листья. Когда они питаются через корневую систему, то значит налицо корневое питание, которое в свою очередь бывает почвенным (когда питательные вещества усваиваются из почвы) и беспочвенный, или гидропонным (когда питательные вещества усваиваются из питательных растворов). Когда растения питаются через листья, то это называется внекорневым (через листья) питанием

Растения получают из воздуха необходимые для жизни кислород, углекислый газ и некоторые другие компоненты.

Воздух представляет собой смесь газов, и прежде всего азота (N) и кислорода (О). Кроме того, в нем содержатся водяные пары и пыль. Иногда в воздухе имеется и известное количество вредных газов. Различные растения по-разному реагируют на содержание этих вредных газов.

Растения усваивают кислород (О₂) в процессе дыхания, происходящего непрерывно. Их надземная часть почти всегда хорошо обеспечена кислородом, а подземная (корни) — не всегда. Вот почему все мероприятия, направленные на улучшение доступа кислорода к корням растений (разрушение корки, улучшение структуры почвы и др.), ведут к развитию сильной корневой системы, а следовательно, и к улучшению развития растений. Сразу же следует оговориться, что для лучшего проникновения кислорода к корням растений важное значение имеет и степень задержания воды в почве, т. е. вода и воздух — антагонисты: там, где есть вода, доступ воздуха почти невозможен. Вот почему почвы, на которых задерживается вода после полива или дождя, не подходят для выращивания цветов. Для оттока излишней воды при поливе комнатных цветов на дне горшка делается так называемый дренаж.

Нехватка кислорода в почве ведет к ослаблению дыхания, а отсюда и к ухудшению поступления питательных веществ из почвы. Это отрицательно сказывается на росте и развитии растений.

Углекислый газ (СО₂) образуется при горении различных материалов, при гниении органических веществ, а также при дыхании организмов. Он абсолютно необходим для растений, так как из него и из воды на свету в листьях синтезируются самые сложные органические соединения — происходит процесс фотосинтеза. Следует иметь в виду, что углекислый газ дает положительный эффект только при наличии света и достаточного количества листьев, усваивающих его через свои устьица.

Когда листья не синтезируют и не накапливают органической материи, вес растения быстро уменьшается. Причина здесь в том, что накопленные запасы расходуются в процессе дыхания.

Углекислый газ тяжелее воздуха, и поэтому он наслаивается в низких слоях атмосферы. Днем его концентрация вокруг растений ниже, чем ночью, так как днем они поглощают его для протекания фотосинтеза, а ночью в результате дыхания выделяют его как отработанный продукт. Газообразные вещества быстро перемещаются туда, где их меньше или совсем нет. Углекислый газ с помощью ветра также переносится из богатых им воздушных слоев к фотосинтезирующему растению.

Возникает вопрос, можно ли обогатить воздух углекислым газом? Доказано, что можно и желательно, но только в случаях, когда растения, в частности цветы, выращиваются в закрытом грунте, т. е. в теплицах. В этих условиях содержание углекислого газа в воздухе доводится до 0,2—0,3%.

Воздушное питание – питание и усвоение С, О2 через листья в процессе фотосинтеза

6 СО2(из возд) + 6 Н2О(из почвы) =(квант+хлогофил) С6Н12О6 + 6 О2

Процесс фотосинтеза был открыт Тимирязевым. Фотосинтез состоит из 2 стадий:

• световая стадия – связана с поглощением солнечной энергии хлорофиллом, который содержит N под действием солнечной энергии он становится реактивноспособным, в результате идет реакция Н2О с хлорофиллом, он присоединяет Н2 из Н2О при этом выделяется О2. образуется хлорофилл-Н2

• темноват фаза - связана c образованием простого органического в-ва

СО2 + Хл-Н2 = СН2О(триоза) + О2 из триоз образуется глюкоза.

Поглощение СО2 растениями зависит от степени развития листовой поверхности, чем интенсивней развиты листья, тем больше будет поглощаться СО2 и образоваться СН2О.

Регулировка:

1. применение удобрений (навоз источник СО2 – 30 т. навоза 47 кг СО2)

2. использование извести при разложении которого образуется СО2 в почве.

3. технология возделывания культур (при посеве всех культур рядки должны располагаться с юга на север для увеличения освещенности)

Чтобы обеспечить себе больше питательных веществ, растения развивают большую поверхность поглощения — сильно разветвленную корневую систему, увеличенную массу листвы и т. д.

Растения питаются через корни и через листья. Когда они питаются через корневую систему, то значит налицо корневое питание, которое в свою очередь бывает почвенным (когда питательные вещества усваиваются из почвы) и беспочвенный, или гидропонным (когда питательные вещества усваиваются из питательных растворов). Когда растения питаются через листья, то это называется внекорневым (через листья) питанием

Растения получают из воздуха необходимые для жизни кислород, углекислый газ и некоторые другие компоненты.

Воздух представляет собой смесь газов, и прежде всего азота и кислорода, Кроме того, в нем содержатся водяные пары и пыль. Иногда в воздухе имеется и известное количество вредных газов, выделяемых некоторыми производственными предприятиями. Различные цветы по-разному реагируют на содержание этих вредных газов.

Растения усваивают кислород в процессе дыхания, происходящего непрерывно, Их надземная часть почти всегда хорошо обеспечена кислородом, а подземная (корни) — не всегда. Вот почему все мероприятия, направленные на улучшение доступа кислорода к корням растений (разрушение корки, улучшение структуры почвы и др.), ведут к развитию сильной корневой системы, а следовательно, и к улучшению развития растений.

При фотосинтезе растения усваивают углекислоту, поступившую через листья из атмосферы. Через листья растения могут ус­ваивать серу в виде S0₂ из атмосферы, а также азот и зольные эле­менты из водных растворов при некорневых подкормках растений. Однако в естественных условиях через листья осуществляется главным образом углеродное питание, а основным путем поступления в растения воды, азота и зольных элементов служит корневое питание.