Лекция 1 Питание растений Питание автотрофный растения сами

Лекция 1 Питание растений Питание автотрофный растения сами в процессе фотосинтеза осуществляют первичный синтез ОВ симбиотрофный тесно сожительствуют с другими организмами (симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями) Питание растений - процесс поглощения и усвоения из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизнедеятельности. Питание воздушное (с помощью листа) корневое (минеральное) (с помощью корней) фотосинтез - это ассимиляция зелеными усвоение корнями растений из почвы листьями углекислого газа из атмосферы. воды , различных ионов минеральных солей и незначительного кол-ва некоторых ОВ Разделение условное. Основателем учения о мин. питании- немецкий ученый Юстус Либих. В 1840 г. - «Химия в приложении к земледелию и физиологии» Воздушное и корневое питание тесно взаимосвязаны: 1. недостаток воды или пит. веществ в почве тормозит образование ОВ, что, в свою очередь, снижает продуктивность СХК; 2. Основной результат ФС - аккумуляция солнечной энергии в виде ОВ. Растения осущ-ют процесс обновления биосферы Земли (регенерация 02, связывание СО 2, образование орг. массы, пополнение энерг. потенциала земли); 3. Фотосинтез - регулируемый процесс. Высокие урожаи СХК не могут быть получены без организации фотосинтетической деятельности посевов с большим фотосинтетическим аппаратом и высокой оптической плотностью, чтобы в достаточной степени поглощать энергию света, усваивать СО 2 и преобразовывать их в ОВ.

Минеральное питание растений • управление корневым питанием растений легче, чем воздушным. • Современные ученые - Д. А. Сабинин, Д. Н. Прянишников и др. • Д. А. Сабинин основал научную школу физиологов растений в нашей стране, внес большой вклад в изучение поглотительной деятельности корневой системы и создание концепции круговорота элементов минерального питания в растении. • Д. Н. Прянишников — основоположник агрохимии в России. • Минеральное питание – процесс усвоения и поглощения минеральных ионов из наружной среды, их связывания и транспорта по клеткам и тканям. Поглощаются из почвы в виде катионов и анионов. • поглощают из окр. среды практически все элементы ПС Д. И. Менделеева, но для нормальной жизнедеятельности растения требуется лишь небольшая группа элементов – питательными. • Элемент является необходимым: 1. если его отсутствие не позволяет завершить жизненный цикл растения; 2. недостаток элемента вызывает специфические нарушения жизнедеятельности растения; 3. элемент непосредственно участвует в процессах превращения веществ и энергии, а не действует на растение косвенно. • Необходимость элементов устанавливают с помощью вегетационных опытов (водные и песчаные культуры);

• Вегетационный домик

Вегетационные опыты Гидропоника - выращивание растений без почвы в водных растворах солей;

Рис. 1. Общий вид кукурузы в фазу выметывания метелки по вариантам: 1 - NPK – фон (контроль); 2 - NPK + 1 мг/кг; 3 - NPK + 3 мг/кг; 4 - NPK + 6 мг/кг; 5 – Фон + намачивание в 0, 01 % La 2(SO 4)3; 6 – Фон + намачивание в 0, 05 % La 2(SO 4)3; 7 - Фон + намачивание в воде.

Необходимые питательные элементы Органогены – 95% с. м. Зольные элементы– 5% с. м. (улетучиваются при сжигании раст. материала в виде оксидов – СО 2, Н 2 О, NO 2 и т. д. ) (остаются после сжигания раст. материала) С, О, Н, N Са, Мg, P и др. элементы

Необходимые питательные элементы Воздушное питание (на сухую массу растений) Корневое питание (на сухую массу) Макроэлементы (0, 1 -0, 01%) С-45% Н-6, 5% О 2 -42% N, Р, S, К, Са, Мg, Fе Микроэлементы Ультра- (0, 001 -0, 00001%) микроэлементы (0, 000001% и ниже) Си, Мn, Zn, Мо, В Со, Na, Cl, Si

Элементы Органогены (95%) (С, Н, О, N) Зольные элементы (5%) (минер. элементы, которые ост-ся после сжигания ОВ растений ) усваиваются в процессе воздушного питания. В сухой массе растений: С-45 %, Н -6, 5%, О 2 -42%. усваиваются из почвы зольные элементы (в зависимости от содержания их в растительных тканях ) (0, 1 -0, 01%) - макроэлементы (0, 001 -0, 00001) - микроэлементы От 0, 00001% и ниже ультрамикроэлементы N, Р, S, К, Са, Мg, Fе; Си, Мn, Zn, Мо, В Со, Nа, Si, Сl Роль элементов питания и функциональные нарушения при их недостатке Элементы питания Физиологическая роль недостаток макроэлементы N (1, 5% с. м. ) Р (0, 2 -1, 2% с. м. ) Входит в состав белков, Н. К. , в мембран, пигментов, витаминов и т. д. Замедляет рост, признаки ксероморфизма, уменьшение площади листа, нарушения энерг. обмена, снижается водоудерживающаяся способность.

Физиологическая роль элементов питания Элементы питания Содер-е в раст-ях в % на сух. массу Форма усвоения Признаки при их недостатке Роль в растениях Макроэлементы N 1, 5 NO 3 -, NH 4+ Замедляет рост растений (низкорослость, слабое кущение, ксероморфизм, мелколистность). Уменьшение площади ф/с аппарата снижает ИФ → возрастает ИД → снижается урожайность СХК. Снижается водоудерживающая способность тканей → ум-ся эффек-ть исп-я воды посевом Входит в состав белков, НК, мембраны клетки, ф/с пигментов, витаминов и др. Р 0, 2 -1, 2 РО 42 - Нарушения энергетического обмена, биосинтетических процессов, функционирования мембран. Корневая система слабо развивается и буреет, корневые волоски отмирают, приостанавливается рост растений, задерживается созревание плодов. Входит в состав НК, фосфопротеидо в, фосфолипидов, нуклеотидов-АТФ, НАД, ФАД и др. , витамины S 0, 2 -1, 0 SO 42 - Тормозит белковый синтез, снижает ФС и скорость роста растений, особенно надземной Входит в состав серосод-ся аминокислот-мет, сер, цис, многих ферментных систем, витаминов, коферментов и др. К Са 1, 0 К+

Физиологическая роль элементов питания Элементы питания Содер-е в раст-ях в % на сух. массу Форма усвоения Признаки при их недостатке Микроэлементы Си Мn Zn В Мо Роль в растениях