Минеральное питание :механизмы инфицирования растений

Калий

Количество калия в почве может достигать 80000 фунтов на акро-фут, из которых только 150 фунтов доступны для роста растений. Обычными минеральными источниками калия являются слюдяной биотит и калиевый полевой шпат KAlSi ₃ O ₈ . Ризосферные бактерии, также называемые ризобактериями , способствуют его солюбилизации за счет производства органических кислот . При растворении половина будет удерживаться в виде обменных катионов на глине, а другая половина — в водном растворе почвы. Фиксация калия часто происходит, когда почва высыхает и калий связывается между слоями экспансивных глинистых минералов 2: 1, таких как иллит , вермикулит или монтмориллонит . При определенных условиях, в зависимости от текстуры почвы, интенсивности высыхания и начального количества обменного калия, фиксированный процент может достигать 90 процентов в течение десяти минут. Калий может выщелачиваться из почв с низким содержанием глины.

Управление минеральным питанием растений

Растение нормально растет и развивается в том случае, если в окружающей корни среде будут содержаться все необходимые питательные вещества. Такой средой для большинства растений является почва.

Почва — это верхний слой земли, обладающий особым свойством — плодородием, способностью обеспечивать растения питательными веществами и влагой, создавать условия для их жизнедеятельности. От плодородия почвы зависит урожайность возделываемых культур.

Почва постепенно истощается из-за того, что каждый урожай уносит из почвы какое-то количество минеральных веществ. Чтобы восполнить их содержание, в почву вносят органические и минеральные удобрения.

Органические удобрения (от слова «организм») — это или отходы жизнедеятельности животных (навоз, птичий помет), или отмершие части организмов животных и растений (перегной, торф).

В зависимости от содержания минеральных веществ различают азотные, фосфорные и калийные минеральные удобрения.

К чему приводит недостаток питания растений

Недостаток питательных веществ не обязательно приведет к гибели организма. Очень часто растения могут выжить, попав в сложные для себя условия. Природой заложено, что некоторое время они могут адаптироваться и попытаться выжить. Способны пережить заморозки, холодную зиму или слишком жаркое лето.

Растения могут восстановиться, после длительного нахождения в нетипичной для себя среде. Если не смогут себя полностью обеспечить питательными элементами, то сначала они начнут чахнуть, утратят способности размножаться, а потом будут вытеснены другими видами, которые лучше адаптируются к изменившейся окружающей среде.

Ученые считают, что самым важным дефицитным элементом все же остается азот. Его недостаток наиболее часто приводит к гибели растений. Поэтому человек в первую очередь должен озаботиться подпиткой именно этим элементом.

Правильное питание растений играет важную роль в скорости роста и появления плодов. Все питательные вещества они получают из солнечного света при помощи фотосинтеза и из почвы. Вода играет немаловажную роль в транспортировке полезных элементов от корней к листьям. После этого она испаряется.

При дефиците питательных веществ организм умрет не сразу, но в будущем если он не получит важные элементы, то не сможет размножаться и погибнет.

Органическое питание растений

Этот вид питания обеспечивается листьями. При помощи их растения могут синтезировать полезные вещества из солнечного света, этот типа насыщения организмов называется еще воздушным питанием. Растения используют фотосинтез, чтобы превратить солнечный свет в энергию для роста.

Воздушное питание – усвоение растением углекислого газа и выделение кислорода. Они поглощают CO₂ и сами преобразуют его в белки и жиры. Растения поглощают углерод для своих потребностей и выделяют кислород.

Чтобы осуществлять фотосинтез, многоклеточным организмам нужен солнечный свет. В его поглощении принимает участие хлорофилл, он преобразует его в химическую энергию. В результате фотосинтез помогает из солнечного света получить растениям все, что им нужно.

Простой углевод используется жизненной формой на Земле для синтезирования сахара и клетчатки. Кроме этого растения получают другие важные элементы: органические кислоты, белки, жиры и другие питательные элементы.

Растения дышат, в процессе они теряют до 20% всех элементов, которые смогли синтезировать. Этот процесс противоположен фотосинтезу, живые существа окисляют углеводы при помощи кислорода. Оно используется для поглощения из почвы других полезных элементов, которые они не могут получить из солнечного света.

При помощи дыхания необходимые вещества передвигаются от корней к самым кончикам листьев. В живой природе растения могут использовать не более 3% солнечного света. Поэтому в процесс вмешивается человек, чтобы дать больше энергии растению, а оно будет быстрее расти и давать плоды.

Некоторые виды могут получать из воздуха азот, к ним относят бобовые культуры и простые соли. Этот вид использует свои способности для защиты своих листьев и плодов от внешних раздражителей и подкормки.

Микроэлементы

Значение некоторых микроэлементов для растений изложены ниже:

Медь

Это компонент оксидазы, цитохромоксидазы, фенолазы и оксидазы аскорбиновой кислоты, который отвечает за активацию ферментов.
Медь играет жизненно важную роль в фотофосфорилировании.
Она также помогает сбалансировать углеводно-азотную регуляцию.

Марганец

Необходим для фотосинтеза при фотолизе воды.
Участвует в синтезе хлорофилла.
Действует как активатор азотистого обмена.

Цинк

Необходим для синтеза триптофана, метаболизма углеводов и фосфора.
Входит в состав таких ферментов, как карбоангидраза, молочнокислая дегидрогеназа, гексокиназа и карбоксипептидаза.

Паразитические виды

У таких разновидностей нет нужны в минеральном питании. Они чаще всего неспособны осуществлять фотосинтез. Такие паразиты насыщаются соком других представителей флоры. Таким примером является заразиха, которая получает нужные ей питательные вещества из тыквы.

Повилика является распространенным паразитом. После прорастания семени ее корень засыхает, а стебель вьется вокруг хозяина и прикрепляется с помощью специальных присосок. Они высасывают для себя органические и минеральные вещества. Многие культуры гибнут из-за таких паразитических видов, которых насчитывается примерно 4 тысячи.

Существует семейство раффлизиевых, у которых цветок огромных размеров и может в диаметре достигать 1 метра. Оно само полностью сидит в другом растении, а снаружи можно заметить только цветки. Семейство санталовых также является примером паразитирующего вида. Встречаются они исключительно на тополе.

Существуют и полупаразиты, так как их питание через почву затруднено. Это объясняется тем, что у них не сильно развиваются органы, находящиеся под землей, а также тем, что мало волосков на корнях. Для нужного количества поглощения воды у таких представителей существуют специальные присоски на корнях.

Среди растений встречаются как автотрофные, так и гетеротрофные виды.

Почвенное питание растений

В конспектах по биологии за 6 класс минеральному питанию растений отводится много разделов.

Поэтому все знают, что урожайность зависит от количества влаги и от качества почвы. Для нормального развития растениям требуются минеральные соли, которые они втягивают с помощью корней.

Эти растворы с помощью проводящей ткани расплываются по стеблю и листьям.

Главными питательными элементами являются:

Сера;
Кальций;
Фосфор;
Железо;
Магний.

Все эти макроэлементы требуются представителям флоры в огромном количестве, и заменить какой-либо элемент не получится. Но и микроэлементы имеют значение для развития побегов и корневища.

В агрохимии ими питают почву как удобрениями:

Кобальт;
Бор;
Цинк;
Молибден;
Медь.

Азот тоже играет важную роль и способствует росту побегов. Главным признаком нехватки азота являются пожелтевшие и увядшие стебли и листья. Воздух обычно содержит в себе нужное количество элемента. Но атмосферный азот не может усваиваться растениями

В этом им помогают специальные бактерии, которые делают из важного элемента растворимые соли. Корни поглощают их вместе с водой из земли

А также руками человека азот может быть внесен в виде удобрений, которые используются в качестве добавки по весне, при формировании растения.

Сам эффект питания минералами зависит от влажности почвы. Ведь растения могут питаться только растворенными элементами. Именно поэтому при засухе флора не выживает. Но и избыток воды в почве приводит к гниению корней.

Воздух — важнейший компонент, находящийся в земле. Корням необходима для развития хорошая воздушная подушка, которая создается при помощи рыхления.

Виды питания растений

Автотрофы питаются при помощи солнечного света. Иногда их еще называют первичными продуцентами. Они получают все вещества от солнца, а процесс называется фотосинтезом.

В каждой клетке растения есть хлоропласты, именно они способны превратить свет в жизненно важную энергию. Весь процесс питания растений проходит преимущественно в листьях. Если каких-то веществ недостаточно, то растение берет их из почвы. При помощи воды оно доставляется также к листьям, где проходит синтез.

У автотрофов есть специальный пигмент, который называется хлорофилл. Именно из-за него листья зеленого цвета, он помогает лучше улавливать солнечный свет.

Вода используется автотрофами для доставки минеральных веществ из корней, принимает участие в обмене и доставке кислорода, когда фотосинтез невозможен ночью.

Фотосинтез делится на несколько этапов:

поглощение солнечного света;
превращение его в полезные вещества;
образование кислорода и водорода;
кислород растение отдает, а из последнего элемента добывает необходимые вещества.

Гетеротрофы не могут синтезировать полезные элементы из внешней среды, Некоторые из них являются хищниками, которые уничтожают живые организмы.

Виды питания гетеротрофных растений.

Насекомоядные растения не могут осуществлять фотосинтез, поэтому их листья нужны для поимки других живых существ. Насекомые попадают на листья, приклеиваются к ним и больше не могут улететь. Растения их переваривают и забирают все питательные элементы. Они возникли в результате эволюции в местах, где очень мало минеральных веществ. Чтобы выжить, они адаптировались к новым условиям.
Сапрофиты также были вынуждены вести образ жизни насекомоядных, но они могут питаться только вымершими организмами. При помощи корней они получают все необходимое из них.
Симбиотические могут питаться как фотосинтезом, так и от других живых организмов. Чаще всего им свойственен автотрофный вид питания, но в случае дефицита, они могут брать полезные минеральные соединения из разлагающихся организмов в почве.

Условия, необходимые для питания растений

Нельзя точно назвать все условия, которые нужны каждому отдельному виду на Земле. Все организмы адаптировались к разным условиям, поэтому они нуждаются только в том, к чему их адаптировала природа за долгие годы эволюции.

Этого нельзя сказать о культурах, которые были адаптированы для употребления человеком в пищу. Чтобы фрукты и овощи оставались вкусными и полезными, они постоянно нуждаются в помощи фермеров, подпитке удобрениями, своевременным поливом и уничтожении вредителей.

Такие культуры очень чувствительны к изменениям и постоянно нуждаются в помощи человека. Выведенные растения могут прижиться в условиях дикой природы, но их плоды будут не так вкусны, как те, за которыми постоянно ухаживают в фермерских хозяйствах.

Чтобы растение смогло прижиться в новых для себя условиях, оно должно получить все питательные элементы таким образом, каким живой организм привык получать их из дикой природы. Живущие в пустыне не смогут самостоятельно завершить свой жизненный цикл в условиях степи и лесостепи, а растения, прекрасно усвоившиеся в сложных условиях горной местности, очень быстро зачахнут в экваториальном климате или будут поглощены местной флорой и фауной.

Стресс и болезни. Сбалансированное питание – профилактика заболеваний

Причины развития и распространения.

Минеральные элементы влияют на урожайность растений не только улучшая параметры роста и формирования элементов структуры урожая, но также за счет повышения иммунного статуса растений, сопротивляемости к патогенам (экологизированная защита растений).

Растения с оптимальным статусом питательных элементов имеют самую высокую степень резистентности. При отклонении концентрации элементов питания от этого оптимума повышается чувствительность растений к болезням, а также неблагоприятным условиям.

Стрессовые факторы:

— Снижение тургора клеток и тканей в результате действия засухи и высоких температур

— Нарушение покрова тканей в результате механических повреждений или поражения вредителями

— Ослабление иммунитета растений в период адаптации метаболизма к неблагоприятным условиям

— Нарушение гормонального баланса (увеличение концентрации этилена и снижение ауксина).

Дисбаланс элементов питания:

— Избыток азота и дефицит калия, кальция приводят к формированию тонких клеточных стенок, через которые легко проникают патогены

— Избыток азота снижает рН клеточного сока, делая его привлекательным для питания патогенов

— Дефицит калия снижает тургор клеток и тканей

— Избыток свободной влаги в клетке, возникающий при дефиците К, Мо, Zn, Сu и др. и избытке N, улучшает условия развития патогенов

— Дефицит Zn, Mn, Cu, Fe и др. нарушает выработку защитных компонентов растения – фитоалексинов, флавоноидов, кумаринов и др.

Сбалансированное питание – профилактика заболеваний.

1.Превентивные меры – до достижения экономического прогноза вредоносности (ЭПВ) заболеваний: баланс элементов питания

— Применение основных удобрений по результатам анализа почвы (N, P, K, Ca)

— Проведение корректирующих листовых подкормок в критические фазы развития по результатам функциональной диагностики растений

— Включение в систему питания удобрений, способствующих повышению иммунного статуса растений при неблагоприятных метеопрогнозах – Келик К-Si, Атланте, Атланте Плюс, Нутривант Плюс и др. (увеличение прочности кутикулы листьев, повышение рН клеточного сока, увеличение доли связанной (коллоидной) влаги, восстановление гормонального баланса).

2. При достижении ЭПВ заболеваний: фунгициды + удобрения

— Снижение численности патогенов

— Восстановление нарушенных физиологических процессов растений

— Повышение резистентности к стресс-факторам и патогенам.

Углерод

Измерение дыхания почвы в поле с помощью системы SRS2000.

Растения получают углерод из атмосферного углекислого газа посредством фотосинтетического карбоксилирования , к которому необходимо добавить поглощение растворенного углерода из почвенного раствора и перенос углерода через микоризные сети . Около 45% сухой массы растения составляет углерод; растительные остатки обычно имеют отношение углерода к азоту (C / N) от 13: 1 до 100: 1. Поскольку органический материал почвы переваривается микроорганизмами и сапрофагами почвенной фауны , отношение C / N снижается по мере метаболизма углеродсодержащего материала и выделения диоксида углерода (CO ₂ ) в качестве побочного продукта, который затем попадает из почвы в атмосфера. Оборот азота (в основном участвующий в обороте белков ) меньше, чем оборот углерода (в основном участвующий в дыхании ) в живом, а затем в мертвом веществе разложителей , которые всегда богаче азотом, чем опад растений , и поэтому он накапливается в почве. Нормальная концентрация CO ₂ в атмосфере составляет 0,03%, это может быть фактором, ограничивающим рост растений. На поле кукурузы в тихий день в условиях высокой освещенности в период вегетации концентрация CO ₂ падает очень низко, но в таких условиях культура может использовать концентрацию до 20 раз выше нормальной. Дыхание CO ₂ почвенными микроорганизмами, разлагающими органическое вещество почвы, и CO _2, вдыхаемый корнями, вносит значительное количество CO ₂ в фотосинтезирующие растения, к которому должен быть добавлен CO _2, вдыхаемый надземными тканями растений. CO _2, вдыхаемый корнями, может накапливаться в течение ночи в полых стеблях растений, чтобы в дальнейшем использовать его для фотосинтеза в течение дня. В почве концентрация CO ₂ в 10–100 раз выше, чем в атмосфере, но может возрасти до токсичных уровней, если пористость почвы низкая или если диффузия затруднена из-за затопления.

Общие сведения

Растениям, как и любым другим живым существам, нужна энергия, которая находится в цепях особых химических соединений. Представители флоры все им необходимые элементы получают из земли и воздуха, что является их особенностью. Человеку требуются знания о том, чем удобрять почву, чтобы, к примеру, повысить урожай.

Существуют группы организмов, которые можно разделить по типу питания. Первые сами для себя создают органику. К таким относятся все растения и некоторые микроорганизмы. Для синтеза органических веществ автотрофы затрагивают несколько видов энергии:

Водоросли и растения используют энергию солнца.
Бактерии относятся к хемотрофам, так как окисляют соединения минералов.
Другая часть бактерий, грибы и животные насыщаются готовой органикой разными способами. Их называют гетеротрофами.

Насекомоядные представители

Это самый необычный способ питания у растений, которые относятся к хищным, или насекомоядным.

В окружающем мире их насчитывают более 650 тысяч разновидностей. У них специальные ловчие приспособления, которые им помогают в охоте на мелких насекомых. Такие растения также пользуются и автотрофным питанием, но зато при возможности поглощения живых организмов они намного меньше имеют зависимость от содержания азота в земле.

Большинством представителей хищников являются многолетние травы или мелкие кустарники. Росянка и пузырчатка являются самыми известными примерами. На австралийском континенте обитает самый огромный представитель хищного растения, который питается мелкими лягушками и ящерками, это библис.

Как питаются растения

Поскольку практически все растения имеют корневую систему и стебель с листьями, они используют 2 варианта питания: почвенный и воздушный. Последний характеризуется усвоением углекислого газа, содержащегося в воздухе. Это важнейший строительный материал. Но для осуществления фотосинтеза необходимы еще кислород и водород, которые представители флоры тоже добывают из воздуха.

Чтобы начался процесс фотосинтеза, нужна еще и солнечная энергия, под воздействием которой из минеральных солей, содержащихся в почве и растворенных в воде, а затем поступивших в надземную часть растений, получаются органические вещества: углеводы и аминокислоты, имеющие сложный химический состав и обладающие большим запасом энергии.

Солнечные лучи, в свою очередь, поглощает содержащийся в листьях хлорофилл, благодаря которому растения и приобретают зеленый цвет.

Фотосинтез — сложнейший природный процесс, сопровождающийся в том числе выделением кислорода, незначительная часть которого используется представителями флоры для дыхания.

Источники питания

Поскольку тип питания у растений и воздушный, и капельный, источниками пополнения энергии являются почва и воздух, откуда растительный организм добывает себе все необходимое. Полученными веществами корневая и надземная части активно обмениваются, чтобы их развитие было полноценным.

Из воздуха представители флоры получают газы и ультрафиолет, а из земли — влагу и минеральные соли, после чего начинаются биохимические процессы. Из углекислого газа образуются крахмал и сахара.

Водоросли лишены корневой системы, поэтому усваивают минеральные вещества всей поверхностью тела.

Принцип поглощения полезных веществ

Если рассматривать водоросли, то они способны усваивать необходимые элементы всей поверхностью. В отличие от них высшие растения питаются нужными веществами через корневую систему. При этом зона всасывания по длине варьируется от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. На поверхности присутствует покровная ткань в виде кожицы, оснащенной тонкими волосками.

Именно через такие отростки осуществляется минеральное питание растений

Значение воды в этом процессе не менее важно. Численность волосков велика, благодаря чему повышается всасываемость корневой поверхности

Подобную функцию выполняют листья при воздушном питании представителей флоры.

Следует рассказать, в чем заключается особенность волосков. Они покрываются слизью, способны тесно контактировать с твердыми частицами грунта и без труда проникать между ними. С помощью вязкого вещества быстро растворяются минеральные элементы, после чего поглощаются корневищем.

Волоски на нижней подземной части растения проникают вглубь почвы, максимально плотно соприкасаясь с ее частицами и впитывая влагу, насыщенную минеральными полезными веществами. Далее от корневого отростка жидкость проникает в соседние клетки и сосуды, от которых под определенным давлением поступает в верхние органы.

Существует корневое давление, оно представлено силой, с которой осуществляется одностороннее перемещение воды по направлению к побегам. При высоком показателе такого значения жидкость поднимается выше. За корневым давлением можно проследить на практике. Стебель срезается на высоте примерно 10 см, на оставшийся отрезок надевается плотно прилегающая трубка из резины, заведенная в стеклянную емкость. Подробнее такой процесс уместно описать в реферате или докладе к уроку биологии.

После полива горшочной почвы теплая вода через срез поступает в трубку и емкость. Если используется слишком холодная жидкость, отдача сока будет в меньшем количестве. Из этого следует, что поглощение влаги из почвы корневой системой зависит от температурного значения поступающей воды. Подобный процесс легко пронаблюдать в природных условиях. Пасока или сок выделяется при разрезании древесины, корней или стебля у живого растения.

В весеннее время, когда на деревьях еще не появились листья, в стволах начинается активное сокодвижение. Из обломанной ветки или нарушенного ствола выделяется пасока. Она отличается сладковатым приятным вкусом, содержит витамины, сахара, питательные вещества в растворенном виде. Такая жидкость обеспечивает нормальный весенний рост, набухание и развертывание почек.

Понятие фотосинтеза

Фотосинтез и дыхание — это противоположные друг другу процессы. Но они протекают одновременно и крайне необходимы растениям. Суть воздушного питания заключается в поступлении в листья углекислого газа и последующей реакции с другими веществами. В итоге получается глюкоза, она используется как источник энергии. Такой процесс называется фотосинтезом.

Почвенное и воздушное насыщение тесно связываются между собой. Минеральные растворы поступают из подземных частей в побеги и листья. И наоборот, органические вещества из листьев поступает в корень.

В процессе фотосинтеза, помимо глюкозы, образуется кислород, который необходим для жизнеспособности как животным, так и грибам с растениями. Фотосинтез занимает два этапа: световой и темновой. Хлорофилл — это зеленый пигмент, который поглощает солнечную энергию. Результатом получается фотолиз: вода распадается на водород и кислород под действием солнца. Затем запускается восстановительный процесс углекислого газа.

В ходе фотосинтеза происходит процесс питания в клетках, называемых хлоропластами. В них находится красящий пигмент, из-за чего они имеют зеленый цвет. В хлоропластах находится хлорофилл.

Управление впитыванием

Растение нормально развивается и функционирует, когда корневая система имеет возможность из окружающей среды потреблять нужные питательные элементы. Большое значение имеет состояние почвы — верхнего пласта земли. Этот слой отвечает за:

обеспечение растений водой и полезными компонентами;
плодородие;
создание необходимых условий для нормальной жизнедеятельности.

Такие факторы влияют на урожайность культур, возделываемых человеком. В естественных условиях необходимые вещества в почву поступают из перегнивших растений и животных, опавшей листвы. С сельскохозяйственными насаждениями дела обстоят иначе.

Они в процессе роста из почвы поглощают необходимые питательные элементы, после чего собираются в виде урожая. Назад в землю полезные вещества не возвращаются.Так почва подвергается неминуемому истощению.

С целью восполнения нужных компонентов с/х угодья обрабатываются специальными удобрениями, разделенными на 2 группы.

Органические вещества представлены следующими составами:

птичий помет или навоз, образующийся в процессе жизнедеятельности различных животных;
торф или перегной — это отмершие частички растительного или животного происхождения.

Если рассматривать навоз, его не рекомендуется вносить в почву в свежем виде. Он отличен по составу, в нем могут присутствовать непереработанные растительные семена, болезнетворные микробы, гельминты. В отстоявшемся виде навоз является доступным и полезным веществом для удобрения почвы разных типов.

Не менее эффективным органическим удобрением выступает птичий помет. Практика показывает, что самый насыщенный химический состав представлен голубиными и куриными отходами жизнедеятельности. При смешивании всевозможных веществ органического происхождения получается компост. Он используется на приусадебных участках, в сельском хозяйстве.

Минеральные удобрения создаются человеком и не вырабатываются в природных условиях. Они бывают калийными, фосфорными, азотными. На практике часто задействуются микроудобрения, изготовленные на основе меди, бора, кобальта, цинка. Такие составы удобны в применении, но следует понимать, что ни одно химическое соединение по эффективности не сравнится с природными компонентами.

Удобрения помещаются в почву в разные периоды года, все зависит от потребностей растения в определенное время, а также от его вида. Навоз вводится в землю при осенних работах, когда до высадки семян еще далеко. Минеральные составы вносятся одновременно с посевным материалом или непосредственно перед его закладкой. Они необходимы во время роста растений и представлены эффективными подкормками.

Для каждого периода роста и развития предназначено определенное минеральное питание растений, в 6 классе эта тема изучается более подробно, подготавливаются соответствующие конспекты

Вещества для минерального питания

Большая часть минеральных элементов, присутствующих в почве, поглощается корнями растения. Но не все они являются существенными веществами для минерального питания. Только 17 элементов считаются необходимыми для растений.

Питательные вещества или элементы, необходимые для здорового роста растения называются необходимыми питательными веществами или необходимыми элементами. Корни поглощают около 60 элементов из почвы. Чтобы определить, какие из них являются важными, используются следующие критерии:

Такой элемент абсолютно необходим для нормального роста и размножения растения и должен быть частью основного метаболита для роста растений.
Требование к элементу очень специфично, и оно не может быть заменено другим элементом.
Элемент прямо или косвенно участвует в метаболизме растения.
При дефиците основного элемента у растения будут проявляться специфические симптомы дефицита, и растение оправится от своих симптомов, если его снабдить дефицитным элементом.

Основные элементы могут потребоваться в небольших или в больших количествах. Соответственно, они были сгруппированы в две категории в данной таблице.

Микроэлементы

Макроэлементы

Требуются в незначительных количествах, таких как 0,1 мг на грамм сухого вещества или меньше этого. Также называемый сухим веществомкак микроэлементом.Примеры: марганец, бор, кобальт, медь, молибден, железо, цинк и хлор очень необходимы в небольших количествах.

Требуется в относительно больших количествах, от одного до 10 миллиграммов на грамм.

Примеры: углерод, водород, кислород, фосфор, калий, кальций, магний, азот, сера.

Большинство основных элементов берется из почвы, а некоторые — из атмосферы

В таблице, приведенной ниже, основное внимание уделяется источникам различных основных элементов

Источники основных элементов

Элементы	Источники элементов
Углерод	Может быть в виде CO2 из атмосферы (воздуха)
Кислород	Поглощается в молекулярной форме из воздуха или из воды. Он также образуется в зеленом растении во время фотосинтеза
Водород	Выделяется из воды во время фотосинтеза взеленом растении
Азот	Поглощается растениями в виде нитрат-иона(NO3–) или в виде иона аммония (NH4+) из почвы.Некоторые организмы, такие как бактерии и цинобактерии, могут непосредственно фиксировать азот из воздуха
Калий, кальций, железо, фосфор, сера, магний	Поглощаются из почвы (на самом деле являются производными от выветривания горных пород. Поэтому они называются минеральными элементами. Они поглощаются в ионных формах, например, K+, Ca2+, Fe3+, H2PO4– HPO42– и т.д.

Как растения поглощают питательные вещества

Водоросли, а также некоторые водные растения усваивают питательные вещества всей поверхностью тела. Высшие растения поглощают их из почвы через корни. Вода и минеральные соли поступают в растение через корневые волоски. Число корневых волосков очень велико, что значительно увеличивает всасывающую поверхность корня .

Корневые волоски покрыты слизью и тесно соприкасаются с частицами почвы, благодаря этому облегчается всасывание воды с растворенными минеральными веществами.

Из корневого волоска вода поступает в соседние клетки, а затем в сосуды корня и по ним под давлением поднимается в другие органы растения. Этот процесс обеспечивается корневым давлением.

Корневое давление можно наблюдать на опыте . У комнатного растения срезают стебель на высоте 10 см и на пенек надевают короткую резиновую трубку, которая соединяет его со стеклянной трубкой. Если почву в горшке полить теплой водой, то вода начинает подниматься по трубке и вытекать из нее. После полива почвы очень холодной водой вода из трубки не вытекает. Таким образом, поглощение воды корнем зависит от температуры. Холодная вода плохо поглощается корнями.

Растения-исключения

Раньше к растениям относили и грибы, но со временем их выделили в отдельные группы, отделы и классы. То же самое касается бактерий и большинства микроорганизмов.

Среди самих растений также встречаются исключения, например, представитель однодольных растений Вороний глаз, имеющий листовую пластину с сетчатым жилкованием и четырехчленный околоцветник. Это признаки двудольных растений, хотя сам Вороний глаз относится к однодольным.

Аналогичная картина наблюдается и у известного всем подорожника, относящегося к классу двудольных, но демонстрирующего признаки однодольных растений: дуговое жилкование листовой пластины и мочковатую корневую систему.

Минеральное питание растений

Организмы могут поглощать вещества из земли, они действуют выборочно и берут только элементы, которые не могут получить в результате фотосинтеза. Растения усваивают из почвы также катионы и анионы.

При помощи корневой системы они получают фосфор, азот, серу, кальций магний и другие полезные вещества, которые жизненно необходимы каждому.

Все коревые системы сильно отличаются и зависят от местности, где растет тот или иной вид. Например, у озимой пшеницы корни составляют примерно 70% от их надземной длины. Очень часто растениям не нужно пускать корни глубже, чем на полметра. Все необходимые вещества они могут получить на такой глубине. Некоторые отростки большинства растений не достигают двух метров.

Минеральные питательные вещества растения получают при помощи своей корневой системы. Волоски, находящиеся на отростках всасывают все полезные вещества и обеспечивают организм всем необходимым.

У корней во внутреннем слое есть специальная кора, которая отсеивает все элементы не нужные сейчас траве, кустарнику или дереву. Она способна дать организму только нужные вещества, а остальные отдает обратно в почву. Эта функция позволяет получать разные элементы в разных периодах жизни.

На стадиях развития растению нужен разный набор веществ, в некоторых они нуждаются на стадии роста, другие им нужны, когда пришло время размножения. Самые важные из них:

азот;
калий;
фосфор.

Если хоть одного из них будет недоставать, растение не сможет размножиться и бороться с внешними раздражителями.

При нехватке азота, новые листья начинают становиться более мелкими, а старые неравномерно начинают желтеть. Отсутствие поступления калия в полном объеме влияет на способность деления клеток внутри организма. На листьях могут появляться дырочки, хотя по краям они будут выглядеть нормально. А количество фосфора напрямую влияет на обмен веществ.

Избыток элементов также может привести к неприятным последствиям. Новые листочки не будут выглядеть здоровыми, они начнут виться и становиться неестественными.

Также растения нуждаются в других элементах, но их количество не так важно. Они нуждаются в тех же веществах, как и любые другие живые существа на планете

Магний. Влияет на количество хлоропластов. Недостаток приводит к неравномерному цвету листьев. Жилки становятся более темными, а весь остальной лист светлеет.
Сера. Ее дефицит приводит к уменьшению скорости фотосинтеза и растение не может добывать полезные элементы из света эффективно.
Фосфаты. При недостатке листья могут начать отпадать значительно раньше. Части могут начать отмирать и покрываться пятнами.
Железо. Элемент влияет на цвет, от дефицита начинают желтеть листья.

Организм не может заменить одни элементы другими

Каждый из них выполняет свои функции, поэтому для организма важно получить все необходимое из почвы или солнечного света

Азот напрямую влияет на скорость роста и цвет, фосфор в необходимом количестве позволяет плодам быстро развиться, а калий ускоряет процесс поступления веществ от корней к листьям и наоборот.