§15. Значение химических элементов в жизни растений. Удобрения

Дефицит элементов у растений. Растения потребляют из воздуха кислород и углерод. Кислородом они дышат, как и другие живые ор­ганизмы. Углерод в виде углекислого газа используется ими при фото­синтезе для образования белков, жиров и углеводов.

Все другие вещества и элементы растения получают только из поч­вы. В первую очередь это вода. Она важна и сама по себе, так как входит в состав цитоплазмы и клеточного сока вакуолей. Среди хими­ческих элементов, необходимых для жизни растений, различают макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относятся азот, сера, фосфор, калий, кальций, магний. Азот необходим растениям и животным для роста. Он входит в состав белков, а этих органических веществ в клетке больше всего. Без азота вообще невозможен рост растений.

Сера также является составной частью белков. При разложении белковых веществ образуется сероводород с очень характерным непри­ятным запахом.

Следующий важный элемент в жизни растений — фосфор. Без этого элемента не образуются оболочки и ядра клеток. Фосфор также необ­ходим для усвоения растениями энергии, так как он входит в состав веществ, участвующих в этих процессах. Без фосфора клетки растений не смогли бы размножаться.

Калий тоже необходим для роста растений.

Он также влияет на перераспределение воды в организме растений, формирование опорных структур корней и стеблей.

Кальций, как и калий, играет роль в перераспределении воды, спо­собствует нормальному развитию корней. При его нехватке происхо­дит задержка роста растения.

Магний, как и азот, входит в состав хлорофилла. При недостатке магния, азота или железа листья теряют характерный зеленый цвет. Они светлеют, бледнеют или желтеют.

Другие элементы, необходимые для жизнедеятельности растений, относят к микроэлементам. Они содержатся в организмах в низких концентрациях (тысячные доли процента). Насчитывается свыше 30 микроэлементов: алюминий, железо, медь, марганец, цинк, малибден, кобальт, йод и др.

При недостатке в почве любого из элементов растение не может нормально существовать и развиваться.

Минеральное питание растений регу­лируется с помощью удобрений. В зави­симости от химического состава они под­разделяются на минеральные и органиче­ские. К минеральным (неорганическим) удобрениям относятся искусственно соз­данные на химическом производстве веще­ства, содержащие те или иные элементы, необходимые растениям, в наиболее до­ступной форме (рис. 48).

Органические удобрения — вещества, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов. К ним относятся компост, навоз, пти чий помет, перегной, торф и др. (рис. 49).

Грамотное применение удобрений способствует повышению уро­жайности культурных растений на 30-70%.

Знание и понимание:

1. Какие из веществ и а виде чего растения должны получать в качестве удобрений?
2. Перечислите условия, необходимые для успешного выращивания рас­тений.

Применение:

Рассмотрите рисунки. Определите, каких веществ не хватает растени­ям.

Анализ:

1. Проанализируйте роль разных видов неорганических удобрений.
2. Проанализируйте роль разных видов органических удобрений.

Синтез:

1. Составьте перечень правил аффективного использования удобрений.
2. Докажите, что увеличение и уменьшение количества химических эле­ментов в почве влияет на растения.

Оценка:

Оцените роль удобрений для растений.

Дискуссия:

Как вы думаете, какие из удобрений наиболее эффективны?

Тестовые вопросы

Раздел 4. ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ

$16. Транспорт питательных веществ в организмах

Транспорт веществ в организмах животных. У многоклеточных организмов разные ткани, части тела и органы выполняют различные функции. А потребности клеток остаются одинаковыми. Все они, как и организмы в целом, нуждаются в воде, кислороде, питательных (бел­ки, жиры, углеводы) и минеральных веществах, а также входящих в их состав элементах. Также все клетки, органы и организмы нуждают­ся в том, чтобы из них своевременно удалялись (выделялись) вредные вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности.

У большинства многоклеточных животных роль транспортной си­стемы выполняет кровеносная система (рис. 50).

Важнейшим веществом, переносимым кровью, является кислород. Он усваивается в органах дыхания — легких. Без молекул кислоро да не могут обойтись ни клетки печени, ни клетки мозга, ни клетки мышц ног, рук и т. д. Вез него любая клетка организма погибнет. Кислород от легких к клеткам тела, как и углекислый газ от клеток тела в легкие, доставляется специальным веществом — гемоглобином, в состав которого входит такой элемент, как железо.

Питательные вещества транспортируются в растворенном состоя­нии.

Кроме газов и питательных веществ в кровь попадают и растворя­ются в ней вредные вещества, образующиеся в каждой клетке. Боль­шая часть (кроме углекислого газа) выводится через почки в составе

мочи и через кожу в составе пота. Почки являются мощными био­логическими фильтрами, очищающими кровь. Если бы по каким-то причинам вредные вещества оставались в организме человека, самоот­равление наступило бы менее чем через час.

Кожа выполняет функцию вспомогательного выделительного ор­гана. Ее роль возрастает, когда все химические процессы в организ­ме ускоряются. Это происходит в жару и при физических нагрузках. Именно в таких случаях люди интенсивно потеют. Углекислый газ, как вы уже знаете, выводится через легкие, а не через почки.

Транспорт веществ в организмах растений. Как вы знаете, корень — это орган, поглощающий из почвы воду и растворенные в ней минераль­ные и органические вещества, необходимые растениям (рис. 51). Без неорганических (минеральных) веществ растения не могут выжить. Без органических веществ почвы растения какое-то время способны выжить, но развиваться они будут гораздо хуже. Именно поэтому по­нятие плодородие почвы связано как с содержанием неорганических веществ, так и с количеством перегноя.

Но роль корня заключается не только в поглощении веществ из почвы. Не менее важная его функция — проведение веществ в надзем-

ные органы растений: стебли, листья. Клетки корня благодаря специ­альному строению способны выталкивать растворы в стебель. Эта сила получила название корневого давлении.

Стебель — главный орган проведения веществ между листьями и корнем. Поэтому от его проводящих систем зависит, получат ли все части растения необходимые вещества.

Знание и понимание:

1. Что такое транспорт веществ?
2. Как происходит транспорт веществ у животных?
3. Как происходит транспорт веществ у растений?

Применение:

1. Назовите вещества, необходимые для жизнедеятельности животных и растений. Почему их надо транспортировать?
2. Могут ли обойтись без транспортной системы населенный пункт, госу­дарство, живой организм? Докажите, при каких обстоятельствах это может произойти. Приведите примеры.

Анализ:

1. Изобразите транспорт веществ у животных в виде схемы. Проанализи­руйте, какие органы, их части и системы задействованы.
2. Изобразите транспорт веществ у растений в виде схемы. Проанализи­руйте. какие органы, их части и системы задействованы.

Синтез:

1. Как изменяются вещества, поступающие в растительные клетки? С помощью каких органов и органоидов они выводятся из организма?
2. Как изменяются вещества, поступающие в клетки животных? С по­мощью каких органов и систем они выводятся из организма?

Оценка:

1. Оцените значение транспорта веществ в организме животных.
2. Оцените значение транспорта веществ в организме растений.