Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

Эти представители флоры не только привлекают нас своей необычной формой, но и в домашних условиях могут принести немало пользы. Такие хищные цветочки стоят на защите комнатной коллекции от вредителей, питаясь насекомыми и тем самым восполняя дефицит микроэлементов. Как содержать насекомоядные растения?

Хищные растения – кто они?

Высокая приспособляемость растений-хищников позволила им расселиться по всему миру, от Арктики до тропиков. По типу охоты их можно разделить на три группы. У одних «дичь» попадает в подготовленные ловушки, заполненные пищеварительными ферментами; другие ловят насекомых, подобно липкой ленте-мухоловке; третьи используют органы-капканы, реагирующие на прикосновение.

О хищных растениях было известно с древних времен. Люди по незнанию боялись их, окутывая мифами и страшными легендами, наделяя людоедскими наклонностями. Но, едва ли можно вообразить размеры растения, способного съесть человека! Эти плотоядные цветочки весьма заинтересовали Дарвина, который посвятил им целый научный трактат.

Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

Считается, что насекомоядные растения появились на Земле из-за нехватки азота в почве.

Такие миниатюрные хищники с помощью различных приспособлений, которыми их наделила природа, ловят мушек и прочих мелких существ, и переваривают их, усваивая необходимый им азот из тканей насекомых.

Но ошибочно будет считать, что подобной охоты им достаточно для нормальной жизнедеятельности. Так, или иначе, в домашних условиях этим растениям тоже необходим полив и солнечный свет.

На заметку
Самым крупным в дикой природе является безобидное и очень красивое на вид растение библис гигантский, побеги и листья которого усеяны волосками. Этот уроженец Австралии вырастает до полуметра в высоту и славится своей прожорливостью.

В домашних условиях наблюдать подобные загадки природы весьма любопытно! При этом намеренно кормить хищные растения категорически не желательно.

Иначе они попросту умрут от обжорства, не в силах переварить большое количество пищи! Лучше всего располагать их рядом с другими цветами.

Так они гораздо чаще смогут перекусить мошкой, или мелким грибным комариком, спасая комнатную коллекцию и пополняя свой рацион. Но даже лишенные подкормки они не погибнут, а будут, при правильном уходе, расти и дальше.

Некоторые разновидности «хищников» в процессе эволюции утратили способность переваривать насекомых. Одни из них теперь питаются опавшей листвой, другие привлекают птиц, которые используют их кувшинки в качестве бесплатного туалета, а (пардон!) фекалии идут на корм цветку.

Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

Мухоловка домашняя

Венерина мухоловка – это небольшое, не более 15 см. в высоту растение с миниатюрными капканами на концах побегов. Когда насекомое попадает на створку одной из половинок хищной «раковины», возникают электрические сигналы, и в считанные секунды обе половинки смыкаются, образуя надежный замок.

Ухаживать за растением достаточно сложно: ему нужен яркий свет в течение всего года (в том числе и в зимние дни), правильная почва из торфа и песка и высокая влажность в помещении.

Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.
Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

Саррацения

Не менее своенравная любительница мелких букашек является очень декоративным растением. Яркие вертикальные листья свернуты в трубочки, внутренняя поверхность которых покрыта мелкими волосками, которые препятствуют освобождению попавшейся в ловушку мошки.

Саррацения, как и венерина мухоловка, должна получать много света и достаточно влаги. Причем, для полива категорически не подходит водопроводная вода, которую необходимо кипятить, или, в крайнем случае, предварительно отстаивать.

Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.
Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.
Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

Непентес

Этот представитель экзотической растительности обладает яркими хищными кувшинками, размер и цвет которых зависят от разновидности. Стенки кувшинчика предусмотрительно завернуты внутрь, по длине хищные органы достигают 30 см., а также имеют яркий окрас, привлекающий насекомых. В природе это лиана, опутывающая стволы деревьев, вырастает аж до 4 м. в длину.

В домашних условиях выращивают миниатюрные разновидности, которые избегают прямых солнечных лучей, любят неглубокие горшки и не прочь полакомиться не только органикой из насекомых, но также минеральным удобрением.

Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.
Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.
Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

Росянка

Это травянистое растение обитает повсеместно – в горах, на болотах и в пустынях. Ловлей насекомых заняты листья, усаженные крупными железистыми волосками, выделяющими липкий сок при появлении раздражителей.

Клейкая жидкость не дает насекомому улизнуть, тем временем лист сворачивается в трубочку. После переваривания, обычно через несколько дней, разворачивается вновь.

Аналогично своим хищным сородичам она требует стабильности в уходе и постоянного внимания.

Выше сайт flowery-blog.ru перечислил насекомоядные растения, которые используют в декоративном цветоводстве наиболее часто. Но в природе таковых намного больше. Любопытно, что при видимой неуязвимости, поедая насекомых, они сами могут стать жертвами вредителей – мучнистого червеца, или щитовки.

Пузырчатки

Это целая группа плотоядных растений, использующих необычную форму ловушки. Такое название цветок получил за пузырьки, которые находятся на стебле и служат для ловли насекомых. Каждый пузырик снабжен клапаном, который, всасывая насекомого, закрывается и уже не выпускает его обратно. Впечатляет скорость реакции растения, которое ловит насекомого буквально за долю секунды.

Жирянка

Розетка из листьев жирянки покрыта многочисленными железками: одни из них выделяют сахар, а другие – пищеварительные ферменты, растворяющие обреченное насекомое. Причем, все происходит прямо на поверхности листа, который жирянка скручивает в редких случаях – когда жертва уж слишком крупная. Кстати, цветки у этого растения очень красивые!

Дарлингтония

Это очень редкое растение, обитающее на болотах Северной Америки. Удивительные по форме листья образуют кувшинчик, на верхушке которого находится подобие «капюшона» кобры.

Обычно очень яркие «капюшоны» к тому же обладают резким запахом, привлекающим насекомых. Садясь на него, мошки прилипают и сползают прямиком в пищеварительный кувшин.

В интернет-магазинах и у коллекционеров можно раздобыть семена этого диковинного растения.

    Хищные растения на самом деле впечатляют своими способностями. Кажется, это нечто среднее на ступени эволюции, между животным и растением. А самое главное, что наблюдать за уникальными природными процессами можно в домашних условиях!

    Поддержите наш сайт, поделитесь ссылкой в соцсетях. Спасибо!

    Уведомлять меня о новых х по почте

    Какой способ питания характерен для растений?

    Питательные вещества — это компоненты, содержащиеся в пище, такие как углеводы, белки, жиры, витамины и минералы. Они необходимы для поддержания жизни организмов. Растения сами синтезируют питательные вещества, в то время как животные и люди получают их из других организмов. Мы прямо или косвенно зависим от растений и животных в потребностях в пище.

    Процесс получения пищи и ее использования для роста, поддержания здоровья и восстановления поврежденных частей тела называется питанием. Растения производят пищу, беря сырье из окружающей среды, такое как минеральные вещества, углекислый газ, вода и солнечный свет. Есть два основных типа питания живых организмов:

    • Для большинства растений характерно автотрофное питание, их также называются первичными продуцентами. Для синтеза питательных веществ посредством фотосинтеза растения используют свет, углекислый газ и воду.
    • Животные, в том числе и люди являются гетеротрофами, поскольку их питание зависит от растений. Некоторые виды растений, которые не имеют хлорофилла также демонстрант гетеротрофное питание.

    Автотрофное питание растений

    Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

    Основным способом питания растений является автотрофный. Растения улавливают энергию солнечного света и генерируют ее в питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом.

    Фотосинтез

    • Растения могут производить себе пищу посредством процесса, называемого фотосинтезом.
    • Хлоропласты — структуры в клетках растений, где происходит фотосинтез.
    • Производство продуктов питания осуществляется преимущественно в листьях. Вода и минералы из почвы поглощаются корнем и по сосудам переносятся к листьям. Двуокись углерода захватывается из атмосферы листьями через устьица — маленькие поры на листьях, окруженные замыкающими клетками.
    • Хлорофилл — это зеленый пигмент, присутствующий в листьях, который помогает листьям улавливать энергию солнечного света для приготовления питательных веществ. Синтез питательных веществ, который происходит в присутствии солнечного света называется фотосинтезом. Следовательно, солнце является первоисточником энергии для всех живых организмов.
    • Во время фотосинтеза вода и углекислый газ в присутствии солнечного света используются для производства углеводов и кислорода. Фотосинтез обеспечивает пищей всех живых существ.
    • Кислород, один из основных компонентов жизни на Земле, выделяется растениями как побочный продукт фотосинтеза.

    Условия, необходимые для фотосинтеза:

    • Солнечный свет
    • Вода
    • Углекислый газ
    • Хлорофилл

    Этапы фотосинтезе:

    • Поглощение энергии солнечного света
    • Преобразование световой энергии в химическую энергию
    • Расщепление воды на кислород и водород
    • Углекислый газ восстанавливается, то есть молекулы водорода соединяются с углеродом, образуя углеводы (молекулы сахара)

    Это интересно: ТОП 10 самых маленьких по территории государств на Земле

    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.

    Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

    Фотосинтез

    Для развития, растениям необходимо питание, а именно минеральные, органические вещества и вода. Воду и минералы растения берут из земли преимущественно или из воздуха, но как насчет органических компонентов.

    Органические вещества некоторые растения могут создавать сами из неорганических посредством процесса фотосинтеза.

    Когда растение растет на свету, оно получает энергию солнечных лучей и перерабатывает ее на органические вещества. В первую очередь это сахар, необходимый для развития каждой культуры.

    Также растение создает неорганические вещества (воду, углекислый газ), выделяя в атмосферу кислород.

    Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

    Фотосинтез

    Но нельзя сказать, что растение может жить только благодаря фотосинтезу. Для нормального процесса фотосинтеза необходимо также, чтобы корни растений поглощали из земли воду, так как без нее невозможен фотосинтез.

    Интересно!

    Растения на 80-90% состоят из воды, если рассмотреть их с точки простых химических соединений.

    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.

    Читайте также:  Лечение дуоденальных дивертикулов. Осложнения дуоденальных дивертикулов.

    Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

    Причины дефицита питания

    Минеральное питание для растений очень важно, и все же культуры нередко страдают от его нехватки. Причин, почему возникает дефицит питания, может быть много. Но есть только 2 самые распространенные.

    • Выращивание культур на неподходящей земле. Если грунт для растения не подходит, нужно искать другой участок или завозить другу землю. Так как при выращивании на неподходящей земле, даже регулярные подкормки могут не помочь защитить растения от дефицита минералов.
      Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.
      Причины дефицита питания
    • Вырывание культур вместе с урожаем. Намного выгодней заделывать растения в грунт при перекапывании. Тогда минеральные вещества с них попадут в землю и станут для нее дополнительным питанием.

    Кроме того, к распространенным причинам необходимо добавить и простую невнимательность. Многие огородники не обращают внимания на то, что растениям не хватает минералов и просто не проводят подкормки. Таким образом, сильно истощается земля, а урожайность растений падает.

    Важно!

    Недоставать растениям может не только минералов, но также воды или солнечного света. Обычно причиной тому является плохо подобранное место для выращивания или неправильный уход.

    Как определить дефицит питания растений

    Растение – цельный организм. Как и в случае человека, если ему будет не хватать питания, каких-то полезных веществ, это будет отражаться на его внешнем виде и может привести к развитию болезней или даже гибели. Но что именно указывает на дефицит питания:

    • Замедленный рост. Это может быть незначительное замедление или полное торможение развития.
    • Снижение иммунитета. Обычно это заметно по резкому поражению болезнями, плохому сопротивлению переменам погоды.
    • Странные пятна на листочках или стеблях культуры.
    • Деформация. В зависимости от типа растения, деформироваться может корень, листочки, пагон, цветки и т. д.

    Интересно!

    Дефицит одного питательного вещества встречается крайне редко, обычно растениям не хватает сразу нескольких элементов. Что до наиболее дефицитного вещества, то таковым является азот, именно его чаще всего растениям недостаточно.

    • Обесцвечивание – явный признак нехватки питательных веществ в земле.
    • Пожелтение или высыхание листьев, пагонов.
    • Потеря листвы – еще один признак недостатка питания растениям.

    Если все эти признаки игнорировать, растение, которому не хватает питания, просто погибнет. Так что при первых сигналах стоит начать заниматься растением, повышать качество земли, ухаживать за ним, проводить своевременные поливы, прополку, чтобы всего хватало, а по необходимости даже изменить место для роста.

    В то же время нельзя перекармливать культуры, потому что это может привести к избытку питательных веществ.

    Симптомы перенасыщения минералами во многом схожи с дефицитом, поэтому может показаться, что растению все еще мало веществ, но на самом деле, оно будет страдать от их обилия.

    Профессиональные огородники рекомендуют подкармливать культуры строго по нормам, не превышая дозировку или кратность внесения. В этом случае можно будет контролировать питательность земли, и растения не будет страдать от дефицита или переизбытка минералов.

    Паразитические виды

    Для этих растений минеральное питание утратило свое значение. Они неспособны к фотосинтезу или осуществляют его частично. Паразитические виды питаются соками других растений. К примеру, заразиха получает вещества подсолнечника или тыквы.

    Известным паразитом является повилика. Ее корень развивается лишь во время прорастания семени. Потом он засыхает, а стебель обвивает растение-хозяина. Повилика крепится к нему с помощью присосок, или гаусторий. Через них происходит всасывание всех (как минеральных, так и органических) веществ. Растения-паразиты приводят к массовой гибели многих культурных растений.

    Систематики насчитывают более 4 тысяч видов паразитов. Среди них — представители семейств раффлезиевых. Это растение известно гигантскими размерами своего цветка, достигающего метра в диаметре. Само растение полностью погружено в побег и корень хозяина. Снаружи можно увидеть только цветки.

    Еще одним примером паразитов является омела, которая относится к семейству санталовых. Она поселяется на тополях. Стоит сказать, что омела не утрачивает способности к фотосинтезу, однако водные растворы минералов получает с помощью гаусторий.

    Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

    Поделитесь в соц.сетях:

    Недостаток минеральных элементов у растений

    Дефицит минеральных веществ. Насекомоядные растения.

    Как огороднику помочь растению, если оно захворало? Иногда вредители и болезни ни при чем. Все дело может быть в недостатке или переизбытке минеральных веществ. Попробуем определить те изменения, которые вызваны недостатком того или иного элемента в огородных растениях..

    Недостаток азота

    О недостатке азота можно судить по изменению окраски листьев до бледно-зеленой до желтой. Недостаток азота сначала проявляется на нижних листьях, а потом распространяется вверх по побегу. Происходит общее пожелтение всего растения, включая жилки листа. Старые листья опадают, плоды мельчают или осыпаются.

    Подкормка: 20-30 г аммиачной селитры на 1 кв. м почвы заделывают на глубину 10-12 см после полива. ля внекорневых подкормок готовят 0,3-0,5%-ный раствор аммиачной селитры (30-50 г на 10 л воды) или мочевины (карбомид) 0,2-0,4%-ный раствор (20-40 г на 10 л воды).

    Недостаток фосфора

    При недостатке фосфора у плодовых растений задерживаются распускание почек и цветение, листья становятся тусклыми (особенно нижние), появляется бронзовый оттенок, между темными жилками наблюдаются светлые пятна, иногда ткани на краях отмирают.

    При сильном фосфорном голодании листья становятся узкими, черешки их и побеги становятся красно-фиолетовыми, листья преждевременно опадают. У помидоров на нижней стороне листа между жилками появляются багрянистые с фиолетовым оттенком пятна.

    Бывает недостаточное количество и плохое качество плодов.

    Подкормка при фосфорном голодании: на 1 кв. м почвы вносят 50 г двойного или 100 г простого суперфосфата. При внекорневых подкормках: на 10 л воды 40「двойного или 80 г простого суперфосфата.

    Недостаток калия

    При калийном голодании имеющийся в растении калий легко перемещается с нижних листьев в молодые растущие части побегов.

    Нижние листья становятся темнозелеными, рост жилки отстает от роста пластинки листа, наблюдается закручивание по краю листа. Отмершие листья не опадают. Плоды становятся плохого качества.

    Стебли зерновых настолько ослаблены, что колосья сгибаются книзу и позднее полегают.

    Подкормка растений при калийном голодании:На 1 кв. м вносят 15 г хлористого калия или 20 г калийной соли. При внекорневой подкормке: на 10 л воды 30 г хлористого калия или 45 г калийной соли.

    Недостаток кальция

    При недостатке кальция наблюдается отмирание верхушечных почек и корней растения. Листья из верхушечных почек растут крючковатыми, потом кончики и края у них отмирают, а края у новых листьев становятся неровными и рваными. Растения плохо цветут и плодоносят.

    Подкормка растений при недостатке кальция: на 1 кв. м вносят 45 г нитрата кальция (кальциевая селитра). Осенью известкуют почву. Для внекорневой подкормки можно использовать 1-1,5%-ный раствор хлористого кальция. Если плоды яблони и груши обработать в день их съема 4%-ным раствором хлористого кальция, срок их хранения увеличится.

    Недостаток магния

    Недостаток магния прежде всего проявляется на нижних листьях. В середине листьев между крупными жилками появляются желтые пятна, позднее эти пятна высыхают. Листья бывают яркими, красного, оранжевого и фиолетового цветов. Плоды плохой формы и слабо развиты.

    Подкормка при недостатке магния: 45 г/кв. м сульфата магния (английская или горькая соль), по листьям 2-4 г сульфата магния на 10 л воды.

    Недостаток бора

    При недостатке бора интенсивность цветения и завязывания плодов уменьшается, верхушечные почки засыхают, в зоне верхушечной почки появляется розеточность, листья желтеют, жилки становятся красными, побег отмирает.

    При недостатке бора многие растения заболевают. У сахарной свеклы, например, отмирают точки роста и разрушаются ткани корнеплодов (сухая гниль сердечка), у брюквы и турнепса буреет и ссыхается сердцевина.

    Бактериоз льна также вызывается отсутствием или недостатком бора.

    Подкормка растений при недостатке бора: на 1 кв. м 7-8 г буры или 5 г борной кислоты, при внекорневой подкормке 2-3 г борной кислоты на 10 л воды.

    Недостаток железа

    При недостатке железа растения заболевают хлорозом: сначала самые молодые листья бледнеют, затем полностью теряют окраску.

    Постепенно болезнь распространяется и на нижележащие листья, причем, самые нижние сохраняют зеленую окраску.

    При прогрессирующем хлорозе на листьях появляются пятна, а затем и побуревшие участки, указывающие на полное отмирание клеток; верхушки побегов засыхают. Наиболее часто недостаток железа наблюдается при избыточном известковании почв.

    Подкормка растений при хлорозе: 5 г/кв. м железного купороса или по листьям на 10 л воды 2-10 г железного купороса (в зависимости от степени недостатка железа).

    Недостаток марганца

    Признаки голодания напоминают недостаток железа, но хлороз листьев начинается у основания побегов.

    Некоторые специфические признаки недостатка марганца отражены в названии заболеваний например, серая пятнистость злаков, у гороха болотная пятнистость (на семенах образуются коричневые или черные пятна), у свеклы пятнистая желтуха, приводящая к закручиванию листьев. У многих плодовых деревьев обнаруживается хлороз.

    Подкормка растений при недостатке марганца: 10 г/кв. м сернокислого марганца или 2-4 г марганцовки на 10 л воды для обработки по листьям.

    Недостаток молибдена

    При нехватке молибдена листья у капусты становятся узкими, длинными, как бы извивающимися; у сельдерея стебель растрескивается; наблюдается потеря природной зеленой окраски, цветы опадают, урожай плодов снижается.

    Подкормка растений при недостатке молибдена: 15 г/кв. м молибдата аммония или по листьям 0,5-2 г на 10 л воды.

    Недостаток меди

    При достаточном снабжении растений медью их морозоустойчивость повышается. При недостатке меди на торфяных почвах наиболее страдают злаки (овес, ячмень, пшеница) и свекла. Дефицит меди вызывает бледно-желтую окраску или полосы на листьях, а также курчавость их, зерна часто не образуются. У плодовых иногда отмирает верхушка (суховершинность).

    Подкормка растений при медном голодании: на кислых почвах вносят 3-5 г/кв. м медного купороса (сульфата меди), на щелочных 10-20 г/кв. м.

    Читайте также:  Видео методика и техника подтяжки груди. Посмотреть видео методика и техника подтяжки груди.

    Недостаток цинка

    Недостаток цинка вызывает у растений различные заболевания, особенно у плодовых и цитрусовых деревьев. Отсутствие его приводит к ослаблению роста, мелколистности, укорочению междоузлий, вызывает розеточность растений. При этом появляются хлоротическая пятнистость и бронзовая окраска листьев. У бобовых культур много бессемянных стручков.

    Подкормка растений при недостатке цинка: как и в случае нехватки меди, удобрения вносят в зависимости от кислотности почвы. На кислых почвах 0,5-2 г/кв. м, на щелочных 10-20 г/кв. м сульфата цинка. По листьям 2-5 г сульфата цинка на 10 л воды.

    Недостаток йода

    Йод способствует завязыванию плодов. При недостатке его в почве, растения с красными и желтыми плодами (помидоры, перцы) цветут, но плодов завязывают мало.

    Подкормка растений при недостатке йода: на 10 л воды 30-40. капель йода (вносят после появления первой цветочной кисти по 0,5 л йодистого раствора на одно растение), подкормку повторяют не раньше, чем через 3 недели.

    Определяя признаки недостаточности любого элемента питания, нужно учитывать, что некоторые характерные признаки голодания могут быть вызваны болезнями, вредителями, подмерзанием и механическим повреждением растений.

    Например, при массовом размножении клещей листья приобретают зеленовато-желтый цвет, как при недостатке азота. Светло-зеленый цвет листьев при сильном размножении тлей и недостатке влаги в почве.

    После подмерзания проводящих тканей на стволе деревьев появляются признаки, напоминающие калийное голодание (краевой ожог листьев}.

    6. 2, 5. Приспособления растений к недостатку минеральных элементов

    Недостаток
    необходимых минеральных веществ древние
    растения ощутили при выходе на сушу.
    Горные породы, на которых они росли,
    содержали много кремния и металлов, но
    азота, фосфора, серы и калия, которых
    было достаточно в морской воде, на суше
    оказалось мало.

    Более того, эти важнейшие
    питательные вещества на суше были
    рассеяны, а не сконцентрированы в
    определенных местах. Растениям было
    необходимо обнаружить нужные элементы
    и использовать их. Для поглощения
    минеральных веществ и воды у растений
    появился корень как специализированный
    орган почвенного питания.

    Самыми
    дефицитными элементами были азот,
    фосфор, калий и железо. NPK — главный
    компонент любых комплексных удобрений.
    Азот — самый востребованный элемент в
    биосфере, за него обычно идет конкуренция.
    Азота много в земной коре, но для растений
    доступно только 0,5-2% общего запаса этого
    элемента в почве.

    Атмосферный азот
    недоступен растениям, не имеющим в
    качестве симбионтов организмов, способных
    его поглощать. Неорганические формы
    азота хорошо растворимы, но легко
    вымываются из почвы. Для растительных
    организмов азот — самый дефицитный
    элемент. Запасы почвенного фосфора
    также невелики.

    К тому же большая часть
    фосфорных соединений плохо растворяется
    в воде. С одной стороны, это усугубляем
    положение растений, а с другой — снижает
    потери фосфора вследствие вымывания.
    Органические соединения азота и фосфора—
    компоненты гумуса, тоже предохраняют
    эти элементы от вымывания.

    Запасы калия
    в почве относительно велики: они в 8-40
    раз больше, чем фосфора, и в 5-50 раз, чем
    азота. Тем не менее все соединения калия
    легкорастворимы и очень мобильны. Железо
    в силу плохой растворимости солей тоже
    относится к дефицитным элементам,
    особенно на карбонатных почвах.

    В
    ответ на дефицит нутриентов у растения
    интенсифицируется рост корней и
    увеличивается их количество. Это
    установлено при фосфорном и железном
    голодании растений фикуса и люпина. Как
    известно, корни обладают положительным
    гидро- и хемотропизмом.

    Если посадить
    растение в инертный субстрат и в
    определенное место положить кристалл
    питательной соли, то корни растения
    будут расти в направлении к этому
    кристаллу, что указывает на положительный
    хемотропизм.

    В то же время если вместо
    нутриента поместить токсичное вещество,
    корень будет расти в противоположном
    направлении. Это пример отрицательного
    хемотропизма.

    На
    корнях в зоне поглощения образуется
    много корневых волосков. В мембранах
    клеток ризодермы увеличивается число
    систем транспорта ионов: ионных насосов,
    белков-переносчиков и каналов и повышается
    их активность, т. е. поглощение ионов
    регулируется и на уровне генной
    экспрессии.

    Соединения фосфора и железа
    хуже всего растворяются в щелочной
    среде. Именно на щелочных карбонатных
    почвах растения испытывают сильный
    дефицит фосфора и особенно железа.
    Поэтому выделение протонов ризодермой
    способствует переводу этих и других
    соединений в более доступные для растения
    формы.

    Помимо протонов ризодерма выделяет
    различные анионы, в основном анионы
    органических кислот. Последние вытесняют
    анионы минеральных кислот из почвенного
    поглощающего комплекса, способствуя
    закислению среды, а также принимают
    активное участие в хелатировании трудно
    растворимых или проч-носвязанных
    металлов.

    Кроме того, растворимость
    солей некоторых металлов зависит от
    степени окисления металла. Так, в почве
    содержатся главным образом плохо
    растворимые соли трехвалентного железа,
    тогда как соли двухвалентного железа
    лучше растворяются в воде. Растения
    поглощают железо на основе хелатирования
    и восстановления Fe3+-»Fe2+.

    Этот процесс
    хорошо изучен у цветковых растений.
    Существует две стратегии поглощения
    железа.

    Стратегия
    I характерна для всех двудольных и
    однодольных, кроме злаков и, возможно,
    ситниковых и осок У растений при дефиците
    железа замедляются рост и утолщение
    корня, образуется очень много корневых
    волосков.

    Клетки ризодермы формируют
    лабиринтообразные инвагинации в
    клеточную стешу, как у клеток-спутников
    во флоэме или у секреторных клеток в
    солевых железках. Центральная вакуоль
    в этих клетках исчезает, формируется
    много маленьких вакуолей и увеличивается
    количество митохондрий.

    В мембранах
    клеток ризодермы возрастает количество
    белков-переносчиков, протонных помп, а
    также комплексов НАДФ-оксидоредуктазы.
    При поглощении железа активируется
    выделение протонов в ризосферу, что
    способствует увеличению растворимости
    железа. Стимулируется также секреция
    хелаторов, в первую очередь лимонной и
    яблочной кислот.

    Эти соединения хелатируют
    железо из почвенного поглощающего
    комплекса и проникают обратно в клеточную
    стенку. Далее на внешней стороне
    плазмалеммы Fe3+ восстанавливается
    НАДФ-редуктазой в Fe2+, поступает в клетку,
    а хелатор высвобождается обратно в
    почвенный раствор.

    Этот способ мобишзации
    железа достаточно эффективен, но
    неспецифичен, так как анионы органических
    кислот хелатируют не только железо, но
    и другие поглощаемые корнем металлы. К
    хе-латорам, выделяемым растениями и
    способствующим поглощению ионов железа,
    относится и рибофлавин. В форме хелатов
    двухвалентные ионы железа хорошо
    растворимы и поглощаются растением.

    Стратегия
    II обнаружена у злаков. Корни злаков
    выделяют специализированные хелаторы—
    фитосидерофоры. Это непротеиногенные
    полиаминокислоты, которые синтезируются
    из метионина. Вначале образуется
    никотинамин, конденсация двух молекул
    никотинамина дает фигосидерофор —
    дезоксимугинеевую кислоту, из нее
    образуется му-гинеевая, или овсяная,
    кислота.

    Фитосидерофоры, хелатирующие
    железо из почвенных коллоидов, проявляют
    к нему достаточно высокое сродство,
    кроме него они образуют комплексы с
    Cu2+, Zn2+ и Со2+. С другими катионами: Са2+,
    Мg2+ А13+ и др., фитосидерофоры комплексов
    не формируют. После образования хелата
    он поглощается корнем. Переносчик
    проявляет активность преимущественно
    к комплексу Fe3+-фигосидерофор.

    Интенсивность
    поглощения комплексов с медью, цинком
    и кобальтом невелика. Попав в корень,
    трехвалентное железо в комплексе с
    фитосидерофором транспортируется в
    побег, где восстанавливается и включается
    в обмен. Синтез фитосидерофоров
    запускается только при недостатке
    железа.

    Стратегия II позволяет злакам
    достаточно легко, без затрат энергии
    на восстановление и в кратчайшие сроки
    ликвидировать дефицит железа в тканях.

    Известен
    еще один способ решения проблемы дефицита
    элементов питания— секреция в ризосферу
    ферментов. Для минерального питания
    наиболее важны нитратредуктаза,
    участвующая в восстановлении нитрата,
    и фосфатаза, которая в кислой среде
    гидролизует нерастворимые полифосфаты
    почвы, переводя их в активное состояние.

    В
    качестве приспособления к недостатку
    минеральных элементов следует
    рассматривать и создание запасов на
    «черный день», своеобразный вариант
    стратегии избежания стрессов. Азот
    откладывается в виде амидов и запасных
    белков. Кроме того, при сильном голодании
    возможна и мобилизация азота из вторичных
    азотсодержащих метаболитов, например
    алкалоидов.

    Фосфор запасается в виде
    конденсированных фосфатов, фитина,
    фосфо- и нуклеопротеидов. Фитин служит
    удобной запасной формой и для кальция
    и магния. Железо и микроэлементы
    «хранятся» обычно в комплексе с белками.
    Так, белок ферритин, имеющий много
    гидроксигрупп, часть из которых
    фосфорилирована, способен связывать
    до 6000 атомов железа.

    Ферритин представляет
    собой белковый цилиндр, внутри которого
    находится гидроксид железа. Это позволяет
    клетке накапливать большие концентрации
    металла, «не опасаясь» его токсического
    действия. Микроэлементы запасаются с
    помощью белков-металлотионеинов.

    Таким
    образом, эти белки участвуют не только
    в инактивации тяжелых металлов, но и в
    депонировании минеральных веществ.

    Растения
    — автотрофные организмы, в ходе
    фотосинтеза и почвенного питания они
    поглощают неорганические вещества и
    синтезируют из них органические. Немногие
    растения (сапрофиты, паразиты и
    насекомоядные) относятся также к
    факультативным или облигатным
    гетеро-трофам, получающим органические
    вещества из внешней среды.

    Сапро-трофы
    (сапрофиты) питаются органическими
    веществами разлагающихся остатков
    растений и животных, паразиты —
    органическими веществами живых существ.
    Большинство высших растений имеет ряд
    приспособлений к использованию не
    только минеральных, но и органических
    субстратов, т. е.

    к гетеротрофному
    питанию, например, при прорастании
    семян, клубней, луковиц и др. При
    выращивании растений на органических
    удобрениях даже в стерильных условиях
    их продуктивность может быть выше, чем
    на эквивалентном по элементному составу
    минеральном субстрате.

    Объясняется это
    не только необходимостью энергетических
    трат на восстановление и включение
    веществ в органические соединения, но
    и другими причинами. Так, гуминовые
    кислоты — слабые поверхностно-активные
    вещества, т. е. детергенты, большей частью
    способны проникать через плазмалемму.

    По представлениям некоторых специалистов,
    гуминовые кислоты могут поступать почти
    целиком внутрь растительной клетки,
    перенося много различных элементов:
    металлы, органический азот, фосфор и
    серу. Кроме того, эти вещества, имеющие
    углеродный скелет, могут снова вовлекаться
    в обмен.

    В экспериментах по применению
    искусственных поверхностно-активных
    веществ повышается усвоение и органических,
    и минеральных удобрений. Растения могут
    поглощать мономерные органические
    вещества: сахара, некоторые аминокислоты,
    витамины, из почвы. В частности, витамин
    В12, который не синтезируется растениями,
    они поглощают из почвы, где его образуют
    бактерии.

    В
    большинстве случаев высшие растения,
    оставаясь зелеными ав-тотрофными
    организмами, получают дополнительное
    азотное питание благодаря симбиотическим
    отношениям с трибами и/или бактериями,
    которые поселяются в ризосфере или
    непосредственно в корнях.

    И наконец,
    хищные или насекомоядные растения,
    обитающие обычно в условиях крайнего
    дефицита минеральных веществ: на болотах
    или в пресных водоемах, проблему дефицита
    азота и фосфора или органических
    соединений решают, поедая насекомых,
    ракообразных, инфузорий и др.

    Таким
    образом, проблема дефицита элементов
    минерального питания решается растениями
    самыми разнообразными способами: от
    усиления воздействия на почву до
    образования ассоциаций с другими
    организмами и даже перехода на
    гетеротрофный способ питания.

    Читайте также:  Лимфатические узлы при сифилисе. Токсоплазменная инфекция и лимфатические узлы.

    Влияние недостатка минеральных элементов на растение

    Минеральное голодание встречается и негативно влияет на растения чаще, чем избыток элементов. Повреждения, вызванные голоданием, обусловлены физиологической ролью элементов питания в жизнедеятельности растений. Замедляются рост, тормозится фотосинтез, усиливается дыхание, снижается биологическая и хозяйственная продуктивность.

    Нарушение нормального процесса жизнедеятельности растений является следствием изменений внутриклеточного метаболизма.

    При этом одни соединения распадаются или не образуются в достаточных количествах, другие соединения, несвойственные нормальному клеточному содержимому, образуются.

    Эти изменения биохимического состава приводят к морфологическим изменениям органов растений, которые наиболее ярко проявляются в изменении окраски листьев.

    Например, из-за распада хлорофилла при недостатке азота листья приобретают бледно-зеленый, желтоватый цвет, при недостатке фосфора — из-за нарушения метаболизма сахаров, который в этих условиях протекает по пути образования антоциана, появляется покраснение листьев. Изменяется форма растений (морфологические уродства при недостатке бора, розеточность плодовых при недостатке цинка).

    Элементы питания по их подвижности в растениях делят на способные к реутилизации (N, Р, К, Mg) и со слабой или отсутствием способности к реутилизации (Ca, B, Cu, Mn, Fe, Zn, Co, Мо). Недостаток первых, в связи с этим, прежде всего и ярче всего проявляется на состоянии развитых, закончивших рост листьев, а вторых — на самых молодых, растущих частях растений.

    Признаком азотного голодания служит бледно-зеленая окраска листьев (хлороз), так как при дефиците азота нарушается синтез хлорофилла, в который входит азот.

    В первую очередь хлороз проявляется на нижних старых листьях, которые обедняются азотом из-за разрушения азотистых веществ и перемещение азота в верхние листья. Затем признаки голодания распространяются вверх по растению.

    Изменение окраски происходит на всей листовой пластинке, включая жилки. Нижние листья в зависимости от вида растений приобретают желтую или красноватую окраску.

    Это происходит из-за накопления в листьях углеводов, которые без азота не могут использоваться для синтеза аминокислот и других азотистых соединений. В этом случае сахара используются на синтез антоцианов, окрашивающих листья в оранжевый или красный цвет. При дефиците азота в питательной среде сокращается вегетационный период, ускоряется созревание семян.

    Сходные изменения наблюдаются также при недостатке серы, железа, молибдена, а у бобовых культур и кобальта. Эти элементы связанны с азотным обменом. Например, сера входит в состав аминокислот метионина, цистеина, цистина, необходимых для синтеза почти всех белков.

    Молибден вместе с железом входит в состав активного центра нитрогеназы — фермента, участвующего в фиксации азота атмосферы клубеньковыми бактериями у бобовых растений. Молибден входит в активный центр нитратредуктазы, катализирующей восстановление нитратов до нитритов.

    Также он активирует реакции аминирования и переаминирования. Железо участвует в образовании хлорофилла, а именно, для синтеза его предшественников — аминолевулиновой кислоты и протопорфиринов.

    Но признаки дефицита железа, молибдена, серы, кобальта, которые не способны в растении реутилизироваться, появляются вначале на верхних листьях, в отличие от признаков дефицита азота, проявляющихся вначале на нижних листьях.

    Фосфорное голодание внешне выражается в синеватозеленой окраске листьев, нередко они окрашиваются в фиолетово-красный цвет. Это объясняется нарушением обмена сахаров, которые участвуют в реакциях обмена веществ в форме фосфорных эфиров.

    То есть, для того, чтобы быть вовлеченными в обмен веществ, сахара должны быть фосфорилированы с участием АТФ. При недостатке фосфора этот процесс угнетается, и избыточные сахара используются на образование антоциана. Первые признаки голодания появляются на самых старых (нижних) листьях, которые впоследствии засыхают.

    При недостатке фосфора слабо развивается корневая система, затормаживается рост растений, снижается продуктивность.

    Характерным признаком калийного голодания является «краевой ожог листьев». Он выражается в том, что листья начинают отмирать с краев (обычно с верхушки листа), приобретают бурую окраску, засыхают и выглядят как бы обожженными. Задерживается рост.

    Отмирают верхушечные почки, что вызывает усиление роста боковых побегов и растение становится более кустистым. Значительные нарушения наблюдаются в формировании проводящих тканей.

    Это отрицательно отражается на прочности стеблей и может вызывать полегание растений.

    Недостаток кальция проявляется в первую очередь на развитии меристематических тканей стебля и корневой системы. Происходит ослизнение клеточной стенки и отмирание клеток из-за того, что нарушаются сшивки в срединной пластинке между пектиновыми веществами. Не связанная кальцием пектиновая кислота вызывает ослизнение тканей.

    Отмечается деформация верхушек стеблей (сгибание вместе с верхними листьями и соцветиями). Точки роста отмирают. Нарушается формирование веретена деления в клетках, в результате возникают многоядерные и полиплоидные клетки.

    Так как кальций не способен к реутилизации, то признаки его дефицита проявляются на верхних, молодых частях растений в виде белесой окраски при зеленой окраске нижних листьев.

    Недостаток магния может наблюдаться на песчаных и супесчаных почвах, особенно при обильном калийном удобрении. Признак дефицита магния выражается в «мраморной» окраске листьев: жилки листьев долго остаются зелеными, а ткани между жилками обесцвечиваются.

    У злаковых культур нижние листья становятся полосатыми, так как у них жилкование параллельное, Изменение окраски листьев связано с тем, что магний входит в состав хлорофилла и определяет его зеленую окраску. При недостатке магния синтез хлорофилла нарушается.

    Разрушение хлорофилла начинается с пластинок нижних листьев.

    Бор не способен к реутилизации (как и остальные микроэлементы), поэтому признаки, вызванные его недостатком, развиваются на верхних частях растений. Наиболее страдают точки роста стеблей и корней.

    Гибель верхушечных почек и возобновление роста боковых побегов и листьев приводят к образованию густых мелких кустов с «розеточностью» листьев, «ведьминых метл» у древесных растений, наблюдаются уродливые изменения формы органов.

    У сахарной свеклы недостаток бора вызывает функциональное заболевание «гниль сердечка», у капусты — полый стебель, у льна — бактериоз. Более чувствительны к недостатку бора двудольные растения. Они часто погибают в самом раннем возрасте.

    Злаки более устойчивы и проявляют признаки борного голодания в основном репродуктивный период. При остром дефиците бора часто не образуются пестики и пыльники; пыльца или совсем не формируется или нежизнеспособна. Если бора не хватает до цветения или до образования семян, то завязи опадают.

    Недостаток меди чаще наблюдается на торфяноболотных, карбонатных и песчаных почвах, бедных медью. Из зерновых культур наиболее чувствительна к недостатку меди пшеница, несколько меньше — овес, ячмень, рожь.

    Недостаток меди у них вызывает остановку роста, побеление кончиков молодых листьев, увядание листьев.

    Растения сильно кустятся, но стеблевание угнетается, образование семян подавлено, наблюдается пустозерность колоса.

    Используя химические методы диагностики, можно гораздо раньше появления внешних признаков и своевременно обнаружить недостаток элементов питания. Химический анализ растений с целью контроля их питания впервые стал использовать советский физиолог Д.А. Сабинин, разработавший метод пасоки.

    Для анализа используют целые растения или так называемые индикаторные органы, т.е. те части растений, которые наиболее сильно изменяют количество содержащихся в них питательных элементов при изменении условий питания.

    Например, при недостатке азота, фосфора, калия, магния вегетативные органы будут обедняться сильнее, чем репродуктивные. Старые листья — сильнее, чем молодые.

    Поэтому индикаторными органами обычно бывают взрослые листья, нижние части стеблей.

    При недостатке всех остальных элементов рекомендуется анализировать молодые листья, так как эти элементы не реутилизируются и молодые органы сильнее испытывают их недостаток.

    Результаты химической диагностики могут быть использованы для решения вопроса о необходимости подкормки растений. Ученые Ставропольского НИИСХ считают, что в фазе выхода в трубку для интенсивных сортов пшеницы среднее содержание азота 4,82 %, фосфора 0,96 % и соотношение N : Р2О5 = 5 можно считать оптимальным.

    При содержании азота на уровне оптимального, но сдвиге соотношения в сторону недостатка фосфора (N : Р2О5 > 5) посевам требуется подкормка фосфорными удобрениями. В случае недостатка азота на фоне оптимального содержания фосфора (N : Р2О5 < 5) эффективной будет, прежде всего, азотная подкормка.

    Содержание обоих элементов ниже критического указывает на необходимость подкормки жидкими комплексными удобрениями.

    Растения могут в определённых пределах регулировать свой пищевой режим. Стратегия выживания поддерживается способностью ряда элементов питания реутилизироваться.

    В условиях дефицита во внешней среде они высвобождаются из органических соединений листьев нижнего яруса и перемещаются в точки роста и верхние листья, поддерживая их жизнеспособность и стратегию выживания.

    Улучшение питания азотом, фосфором и другими элементами достигается также благодаря симбиозу растений с грибами и азотфиксирующими бактериями, образованию ассоциаций с другими организмами (например, с азоспириллами).

    В качестве стратегического резерва служат запасные формы питательных веществ. Например, азот запасается в виде амидов и запасных белков. При необходимости азот из них высвобождается и участвует в синтезе новых белков.

    Фосфор запасается в виде фитина, фосфо- и нуклеопротеидов. Фитин содержит также запасы магния и кальция. Железо запасается в форме ферритина — белка, молекула которого способна связывать до 6000 атомов железа, так что оно может составлять до 23 % массы этого белка.

    Металлопротеиды содержат и микроэлементы.

    Растения способны секретировать метаболиты в ризосферу. Выделение нитратредуктазы содействует восстановлению нитрата в почве, а фосфатазы — перевод в доступные формы нерастворимых фосфатов путем их гидролиза.

    Выделение в почву через корни сахаров, витаминов, аминокислот, фитогормонов создает условия для активного развития микроорганизмов в ризосфере и переводу в доступные для растений формы нерастворимых соединений почвы.

    Хищные растения, обычно обитающие в условиях крайнего дефицита источников питания — в пресных водоемах, на болотах, на бедных почвах — восполняют недостаток азота и других элементов ловлей и перевариванием насекомых, ракообразных, инфузорий и других мелких животных, то есть путем гетеротрофного питания. К ним относятся венерина мухоловка, росянка, пузырчатка, саррацения — всего в настоящее время известно около 500 видов хищных растений, которые обладают различными приспособлениями — ловчими и захлопывающимися листьями, засасывающими и липучими ловушками и т.д.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector