Как ни странно это прозвучит, но у растений имеются свои «фабрики» по производству пищи. Этими «фабриками» являются зеленые листья. Все мы хорошо знаем, что и персики, и яблоки сладки на вкус, а это значит, что в них содержится сахар. Откуда же он берется? Он вырабатывается листьями персикового или яблоневого дерева, черпающего необходимые для этого продукты из почвы и воздуха.
Один из компонентов — углекислый газ — листья самостоятельно поглощают из воздуха. Другой — влагу — корни дерева добывают из почвы. Этих двух веществ растениям оказывается достаточно для производства сахара. Необходимо отметить, что процесс синтезирования пищи протекает в листьях лишь под действием солнечных лучей и потому получил название фотосинтеза. «Фото» впереводе с греческого языка означает «свет». Многие растения, однако, как мы знаем, не имеют сладких плодов или сока. Это отнюдь не означает, что их листья не вырабатывают сахар: просто он слишком быстро превращается в несладкий крахмал или белок.
Разумеется, пищевым «фабрикам» растений, точно так же, как и любым другим, требуются машины. В листьях в качестве машин выступают маленькие зеленые тельца — хлоропласты. Цвет их объясняется большим содержанием зеленого вещества — хлорофилла. Энергию, приводящую «машины» вдвижение, поставляет солнце. В целом процесс производства пищи протекает следующим образом. Корни растений забирают влагу из почвы. Вода поднимается по ним и далее по стеблю и веткам, пока не попадает в сосуды, имеющиеся на листьях.
Далее она растекается по ним и, попав в каждую клетку, добирается до хлоропласт. Вместе с водой в листья поступает и пища, произведенная ранее самими растениями, но не попавшая в места накопления питательных веществ: в корни, плоды и семена. Одновременно листья поглощают воздух, содержащий углекислый газ. Между этим газом и водой в хлоропластах под действием солнечного света протекает химическая реакция и образуется крахмал или сахар. Вслед за этим образовавшиеся питательные вещества по тем же сосудам разносятся по всему организму растения.
Кроме того листьям приходится избавляться от поглощенных в процессе создания пищи ненужных веществ и продуктов выделения. Поэтому оставшаяся неиспользованной большая часть воздуха, обогащенного к тому же кислородом, образующимся во время протекания фотосинтеза, выделяется в атмосферу через устьица — маленькие отверстия между клетками на нижней стороне листа.
Читайте также
Полные люди хорошо питаются, а значит, недостаток витаминов им не грозит
Полные люди хорошо питаются, а значит, недостаток витаминов им не грозит Это весьма распространенное заблуждение. Люди с избыточным весом часто страдают и от дефицита витаминов. Дело в том, что избыточный вес — признак не «добротного питания», а увлечения калорийными
Как питаются хватающие растения-хищники?
Как питаются хватающие растения-хищники? Растений-хищников, которые относятся к группе хватающих, насчитывается на Земле многие десятки видов. Но питаются они все одинаково: «хватают» свои жертвы, а потом переваривают их. К этой группе относится, например, венерина
Как питаются хватающие растения?
Как питаются хватающие растения? Растений-хищников, которые относятся к группе хватающих, насчитывается на Земле многие десятки видов. Но питаются они все одинаково: «хватают» свои жертвы, а потом переваривают их. К этой группе относится, например, венерина мухоловка. Она
Полные люди хорошо питаются, а значит, недостаток витаминов им не грозит
Полные люди хорошо питаются, а значит, недостаток витаминов им не грозит Это весьма распространенное заблуждение. Люди с избыточным весом часто страдают и от дефицита витаминов. Дело в том, что избыточный вес — признак не «добротного питания», а увлечения калорийными
Чем питаются осы?
Чем питаются осы? Почти у всех насекомых есть любопытные способы выращивания своего потомства, но немногие из них обнаруживают в этом деле такую сноровку, как осы. Некоторые осы строят из грязи маленькие домики для своих детишек. Другие делают гнезда из бумаги. Некоторые
Чем питаются моллюски?
Чем питаются моллюски? Нравится ли вам есть моллюсков? Немалому количеству людей одна мысль об этом способна испортить аппетит. Так и было, наверное, в течение многих тысячелетий. Никто в Европе и не думал о том, что можно есть это существо, пока белый человек не пришел в
Как питаются козы?
Как питаются козы? Людям кажется, что козы едят практически все. И самое интересное, что так оно и есть! Инстинкт предохраняет коз от поедания того, что может принести им вред, но, несмотря на это, коза пытается есть и то, что остальные животные отвергают. Причина этого, судя
Чем питаются мухи?
Чем питаются мухи? Из-за своих крохотных размеров (1000 взрослых мух весят 25–30 г) обычная комнатная муха не нуждается в большом количестве пищи и поэтому в любом месте найдет достаточно еды для себя. Комнатные мухи не едят твердую пищу, потому что им нечем ее пережевывать.
Чем питаются рыбы?
Чем питаются рыбы? Если вы когда-нибудь бывали на рыбалке, то, должно быть, убедились, что угодно, но только не то, что вы предлагаете им в качестве наживки. Городские мальчишки часто ловят рыбу с помощью хлеба, насаженного на крючок. Деревенские мальчишки используют для
Чем питаются осьминоги?
Чем питаются осьминоги? Если вы когда-нибудь столкнетесь под водой с осьминогом, лучше держитесь от него подальше! Осьминог, конечно, не так опасен, как можно судить по его виду или по тому, как мы его представляем. Но тем не менее встреча с ним может быть очень неприятной.
Как питаются устрицы?
Как питаются устрицы? Когда рассматриваешь устрицу, невольно задаешься вопросом, что же она еще делает, кроме того, что просто лежит в своей раковине? Как она дышит, ести как защищается от врагов? Устрица — это не просто кусочек живой материи, а довольно сложное существо,
Как питаются губки?
Как питаются губки? Может быть, в это трудно поверить, но губки — животные! Это одни из самых странных представителей животного мира и больше походят на растения, чем на животных. Существует более пяти тысяч различных видов губок. Они могут быть всевозможных цветов,
Чем питаются черепахи?
Чем питаются черепахи? У черепах много необычных отличительных черт, но питаются они довольно-таки обычно. По правде говоря, большинство черепах едят все подряд. Это зависит, конечно, от конкретного типа черепахи. Каймановая черепаха, встреча с которой не сулит ничего
Чем питаются змеи?
Чем питаются змеи? Змей-«вегетарианцев» не бывает. Все они — хищники и питаются различными видами животных. У змей очень сильные пищеварительные соки, выполняющие жизненно важную функцию, так как змеи проглатывают свою пищу целиком. У них нет зубов, чтобы растерзать
КАК ПИТАЮТСЯ РЫБЫ
КАК ПИТАЮТСЯ РЫБЫ На протяжении жизни характер питания рыб меняется. В период раннего развития все виды рыб питаются, как правило, мелким зоопланктоном, постепенно переходя к потреблению более крупных водных организмов. Взрослые особи имеют довольно разнообразное
О девушках, которые питаются только салатом
О девушках, которые питаются только салатом Они заставляют нас чувствовать себя виноватыми, когда мы заказываем сырное фондю, савойское фондю и мясную тарелку, тогда как они берут салат без заправки…Поэтому никогда не забывайте:Девушка, которая не толстеет –
Давно известно, что без зеленого растения не может быть жизни на земле. Только оно способно из простых соединений — солей, углекислоты воздуха и воды — создать необходимые для жизни человека и животных белки, жиры и углеводы.
О роли зеленого растения на Земле К. А. Тимирязев говорил так: «Едва ли какой процесс, совершающийся на поверхности земли, заслуживает в такой степени всеобщего внимания, как тот далеко еще не разгаданный процесс, который происходит в зеленом листе, когда на него падает луч солнца. — это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете, а следовательно, и благосостояние всего человечества».
Тимирязев призывал так вести хозяйство и выращивать такие обильные урожаи, чтобы энергия солнечного луча максимально использовалась посевами растений, а не терялась в мировом пространстве, отраженная от голой земли.
Мы знаем, что растению нужны тепло, солнечный свет, влага, воздух с кислородом и углекислотой и достаточное количество питательных веществ в почве или в той среде, где живут корни.
Более всего во власти человека повлиять на запас питательных веществ в почве. Мы можем определить, какие вещества имеются в почве и в каких количествах, а также что требуется растению.
Наши знания о роли питания в жизни растений основываются на классическом учении академика Дмитрия Николаевича Прянишникова. Он известен своими исследованиями по питанию растений и удобрению не только у нас в стране, но и далеко за рубежом. Прянишников изучал, какие почвы насколько плодородны и почему, какое питание и когда требуется тому или иному растению. Выяснил, что причиной низких урожаев часто бывает недостаток питания. Значит, эти почвы надо удобрять. Прянишников стал одним из активнейших пропагандистов и организаторов отечественной химической промышленности и приемов правильного использования удобрений. Он говорил: «. изучение
взаимоотношений между растением, почвой и удобрениями всегда являлось главной задачей агрохимиков». Эту взаимосвязь ученый образно представлял в виде треугольника, где в трех вершинах углов были: растение — почва — удобрение.
Для нормальной жизни растению нужны многие элементы: одни в больших количествах, другие в меньших, а некоторые и совсем в малых дозах. Поэтому группу первых называют макроэлементы. Группу вторых — микроэлементы, а группу третьих — субмикроэлементы.
В самом растении больше всего содержится углерода (около 40%) и кислорода (около 37%), за которыми следуют водород (6%), азот (1,5—6%) и так называемые зольные элементы: фосфор, калий, кальций, магний, сера, хлор, натрий, жёлезо и кремний. Зольных элементов в растении около 2—6%.
Микроэлементы — бор, медь, марганец, молибден, цинк и другие — содержатся в сухом веществе растений в тысячных долях процента. Субмикроэлементы — кобальт, никель, йод, мышьяк и другие — находятся в еще меньших количествах, в стотысячных и менее долях процента. Такие малые количества этих веществ стимулируют многие важные процессы в живой растительной клетке. В больших же концентрациях они вредны: сначала вызывают уродства, а затем отравление и гибель растения.
Основная масса растения состоит почти на 90% из углерода, кислорода и водорода. Зеленый лист при помощи солнечного луча соединяет в своих клетках углекислоту воздуха с водой и создает различные углеводы, начиная с сахаров и крахмала и кончая клетчаткой, которая составляет основу клеточных стенок. Этот процесс называется фотосинтезом. Слово это образовано из двух греческих слов: фото — свет и синтез — соединение,
В процессе фотосинтеза принимают участие и многие другие элементы, из которых азот, фосфор и калий занимают самое важное место.
Азот и зольные элементы имеют чрезвычайно большое значение в жизни растения. Подчас они определяют урожай.
Основная масса растения состоит из одревесневших в разной степени стенок клеток. Это как бы «костяк» растения. Онито и состоят главным образом из углерода, кислорода и водорода. Все важнейшие жизненные процессы происходят внутри живых клеток. Однако не все клетки одинаково активны. Самая активная созидательная жизнь идет в самых молодых, нежных клетках. С чем же это связано? Оказывается, с богатством этих клеток белками и ферментами особыми соединениями белковой природы. Эти сложные соединения способны усиливать синтез веществ в живой клетке.
Человек давно искал объяснение удивительному свойству всякой живой клетки: без высоких температур в сотни и тысячи градусов, без повышения давления в несколько атмосфер (чем обычно пользуются на химических заводах при синтезах значительно более простых веществ) образовывать сложнейшие и разнообразные соединения. Это приписывалось особой «жизненной силе», «божественному» происхождению всего живого. Попытки передовых ученых в прежние времена найти объяснение синтеза с помощью методов химии и физики преследовались церковью, а исследователи объявлялись вне закона.
Теперь, когда ученым известен метод меченых атомов, есть электронный микроскоп и другие точные приборы и способы исследования, появилась возможность не только объяснить, но и овладеть процессами синтеза — удалось получить некоторые органические соединения искусственно.
Особенно важными в жизни и особенно сложными, а потому еще до конца не разгаданными оказались белки и многие белковые вещества живой клетки. В природе белок образуется прежде всего в зеленом листе, вернее, в зеленой клетке. Белки состоят из углеводов (особых соединений углерода, водорода и кислорода) и азота. Но многие, и притом самые активные, белки содержат еще и фосфор. В иных имеются также сера и другие элементы. Без фосфора сильно затрудняется и даже приостанавливается образование новых белковых молекул.
Чтобы лист хорошо работал, чтобы он накапливал как можно больше белка и других веществ, он должен быть зеленым. Иными словами, лист должен содержать много зеленого вещества — хлорофилла. В состав хлорофилла, кроме других веществ, входят азот и магний. При недостатке этих двух элементов в листе мало образуется хлорофилла. Калий нужен растению для активизации многих процессов. Недостаток любого из этих элементов нарушает нормальную жизнь растения.
Как же растение удовлетворяет свою потребность в питательных элементах?
Углерод и кислород оно получает из воздуха при фотосинтезе в зеленых частях своего тела. Водород и часть кислорода поступают с водой через корни и значительно меньше через листья. Через корни поступают также азот и зольные элементы. Часть их может проникнуть и через листья.
Зольные вещества находятся только в почве; азот же и в почве и в воздухе. В воздухе его больше, чем всех других газов. Он является главной составной частью воздуха: 75% веса воздуха приходится на долю газообразного азота. Но свободный азот воздуха растение не способно усваивать. Оно может поглощать азот только в виде солей. Этот океан азота воздуха лишь в малой доле используется растениями, когда во время грозы он связывается в аммиак или окислы азота. С дождевыми каплями эти соединения падают на землю и поглощаются корнями растений. На заводах искусственные азотные удобрения производят тоже из воздуха, используя электроэнергию.
Большую помощь растениям в обогащении почвы азотом за счет атмосферного азота оказывают особые почвенные бактерии, которые так и называются «азотофиксаторы» (фиксировать — то есть закреплять). Для их жизни нужны органические вещества и некйслая среда почвы, достаточно богатая кислородом. Эти бактерии живут в верхних слоях почвы, более богатых органическими веществами, или вблизи растений, или даже на корнях их, например на корнях бобовых.
Связанный бактериями азот бобовое растение использует для питания, а само снабжает бактерии органической пищей.
Когда отмирает бобовое растение, в почве оказывается больше азота, который затем используется другими, небобовыми растениями. Вот почему после посева бобовых почва становится плодороднее. Чем лучше развиты бобовые и чем дольше они живут, тем богаче их остатки азотом. Поэтому многолетние бобовые травы — клевер, люцерна — как азотособиратели полезнее однолетних: гороха, вики, чечевицы и других. Однако не следует думать, что накопленного таким образом азота в почве достаточно для получения высокого урожая всех других культур. В почву необходимо вносить удобрения: органические и минеральные; правда, после посева бобовых их доза может быть снижена.
Зольные вещества в почву попадают из материнской породы; они есть и в минералах, входящих в состав почвы. Но растение может поглощать только растворенные соли. Поэтому ему доступны только те соединения, которые перешли в почвенный раствор. Вода первая растворяет минеральные соединения почвы. Однако далеко не все они растворимы в чистой воде. Воде помогают кислоты, которые образовались при разложении органического вещества или выделились из живых корней. Кроме того, углекислота, выделенная при дыхании корней и всего живущего в почве, а также соли почвенного раствора тоже воздействуют на труднорастворимые вещества.
В результате растение располагает тем или иным количеством питательных зольных веществ, имеющихся в почвенном растворе.
Состав и количество зольных элементов будет разным в разных почвах. Это зависит прежде всего от того, какие материнские породы сложили почву, насколько богаты почвы зольными элементами и как доступны они растениям.
В девственном лесу или в целинной степи, где ни деревья, ни травы человек не использует, растения сравнительно долго могут быть обеспечены запасами пищи. Если же человек берет из леса, с луга или поля дрова, сено, зерно, солому, овощи, плоды, то вместе с урожаем он уносит из почвы и большую часть взятых растением питательных веществ.
Поэтому почву необходимо удобрять. Чем дольше пользовались землей, чем выше был урожай, тем сильнее нужно удобрять почву.
Растения не одинаковы в своих потребностях и в своих способностях усваивать те или другие соли. Картофель, многие овощи и корнеплоды, утолщенный корень которых составляет главную часть урожая, а также подсолнечник отличаются высоким содержанием калия и азота. Пшеница поглощает, кроме фосфора и калия, много азота, а гречиха, кроме азота, много фосфора и калия.
Различаются растения также и по своей способности усваивать питательные вещества почвы. Не все растения могут усваивать имеющиеся в почве труднорастворимые соединения, например фосфорит. Это под силу лишь тем, у которых имеются кислые выделения корней,— люпину и гречихе. Кислоты их корней частично растворяют фос^ фориты, и тогда фосфор, содержащийся в нем, усваивается растениями.
Озимая рожь лучше, чем пшеница, может использовать фосфор из фосфорита. А лен, напротив, плохо использует фосфориты. Если в хозяйстве собираются сеять лен, то фосфорит вносят за 2—3 года до его посева. Лучше всего перед посевом льна сеять клевер, который хорошо подготовит почву для льна, обогатив ее фосфором фосфорита и азотом (как бобовое многолетнее растение).
На жизнь растения, кроме внешних условий — климата, света, тепла, ветра, осадков, воздуха и почвы,— действуют и внутренние свойства, биологические,— это биохимические, биофизические и другие процессы, которые происходят внутри клеток; под их влиянием растения развиваются.
Одни растения за год могут вырасти в несколько метров, другие — лишь на несколько сантиметров. Сравните коноплю с какойнибудь многолетней травой. Есть
растения, дающие семена в год посева: яровая пшеница, овес, ячмень, гречиха, горох. Есть такие, что семена дают лишь на второй год жизни: корнеплоды, капуста и многие многолетние травы. Ягодники или деревья дают плоды через много лет после посева.
Различаются растения также и по своим способностям размножаться: одни хорошо прорастают из семени, другие — из клубней, черенков и т. д.
Эти особенности растений также необходимо учитывать, прежде чем решать, сколько и каких удобрений надо вносить под посев.
Необходимо также помнить, что молодое растение, более взрослое и совсем взрослое, созревающее, требует неодинакового питания. Молодое создает новые клетки, из них — ткани и органы. На все это тратится много питательных веществ. Поэтому оно должно иметь их в достаточном количестве, но не в избытке — растение очень чувствительно к высокой концентрации солей вокруг корней. Взрослое растение в значительной мере использует, перераспределяя между органами, поглощенные ранее вещества. Но их может быть недостаточно для хорошего урожая. Поэтому удобрения требуются растению и во взрослом состоянии, но в других количествах и в другом составе.
Рост яровой пшеницы и ее корней в зависимости от качества почвы: а — пшеница на плотной, тяжелосуглинистой, бедной почве; б — пшеница на той же почве, но хорошо унавоженной; в — пшеница на бедной, но более рыхлой, супесчаной почве; г — пшеница на богатой и рыхлой почве.
Для растения очень важно иметь хорошо развитые корни, тогда оно лучше использует питательные вещества почвы. На рост корней в первую очередь влияет плотность почвы: чем плотнее почва, тем хуже развиваются корни, проникая лишь в верхний горизонт. На рисунке под буквой «а» показана яровая пшеница, выросшая на плотной глинистой мелковспаханной почве: корней немного и они разместились в самом верхнем слое. Плохо растут и стебли и листья: образовалось лишь по одному колосу. Под буквой «б» показано развитие той же пшеницы на участке изпод навозной кучи: корни не прошли глубоко изза плотности почвы, но обильное питание помогло росту густой, хотя и мелкой, корневой системы и большого числа высоких стеблей, хорошо облиствленных и с большим количеством колосьев. Много глубже проникли корни на третьем участке того же поля, где почва была не слишком плотная («в»), но бедная. Корни охватили большую часть почвы, поэтому пшеница здесь несколько лучше росла, чем на первом участке. Наилучшего роста пшеница достигла на четвертом участке того же поля («г»), расположенном пониже, куда дождями за много лет были снесены песчаные части почвы и питательные вещества с повышенных участков поля. Здесь корни смогли проникнуть глубоко в почву, хорошо разрослись и дали достаточно пищи надземным частям пшеницы: на растении образовалось много крупных колосьев.
Чему учит этот пример? Вопервых, мы видим, что от развития корней сильно зависит жизнь растения. Во вторых, можно ответить на вопрос, какая должна быть почва, чтобы корни хорошо росли. Почва должна быть хорошо разрыхленной и на большую глубину. Кроме того, она должна быть богата питательными веществами. Втретьих, на одном и том же поле почва может значительно различаться и, следовательно, поразному влиять на урожай. Надо всегда знать почву, знать, как ее обрабатывать и готовить к посеву, чтобы суметь вовремя выровнять этц различия — как говорят, пестроту поля.
Умение изменить свойства почвы так, чтобы они наилучшим образом отвечали требованиям выращиваемых растений,— это самая важная, хоть и трудная, задача земледельца.
Чтобы создать условия, при которых растение лучше использует питание и дает высокий урожай, надо еще знать, как ведут себя питательные соли внутри клеток после их поступления в растение, как они изменяются, как влияют на весь ход формирования урожая, и не только на его величину, но и на его качество: содержание белков, жиров, крахмала, сахара и других ценных продуктов.
Посмотрим, что же происходит с солями после того, как они поступят в растение.
Вот соли проникли в клетки корня. Они продвигаются в верхние части растения главным образом по сосудам. Сосуды стеблей, стволов, черешков — это трубчатые образования, которые разветвляются в ветвях, черешках листьев, а в листьях — до тонких жилок. Их можно хорошо видеть, если разорвать поперек черешок листа подорожника: белые тяжи вроде толстых нитей и будут сосуды, или, как их еще называют, сосудистые пучки. На всем пути следования соли изменяются, вступают в реакцию взаимодействия с углеводами и другими веществами живой клетки. Менее измененными они будут в тех частях, которые расположены ближе к корням. Наиболее активные превращения происходят в зеленых частях, особенно в листьях. Здесь редко встречаются простые соединения в виде тех солей, что поступили в корни из почвы, а преобладают сложные органические соединения.
Интересно, что в самые молодые и самые активные ткани, где происходит новообразование клеток, поступают измененные соединения солей, превращенные в листьях в полупродукты. Из них ткани с наименьшей затратой энергии строят молекулы белков, необходимые для образования новых клеток самых молодых органов — почек, бутонов, цветков.
Превращения веществ в растении зависят от многих условий. Например, засуха задерживает не только поступление, но и превращение и передвижение поступивших веществ внутри растения.
Длительная дождливая, пасмурная и холодная погода, с малым количеством солнечных дней, значительно замедляет фотосинтез, а недостаток углеводов тормозит все другие процессы, и, следовательно, развитие растений ухудшается.
Растения, также как и другие организмы, нуждаются в питательных веществах для своего роста и развития. Они получают необходимые элементы из окружающей среды, но способы питания растений отличаются от способов питания животных. В этой статье мы рассмотрим, как растения получают питание и как это влияет на их рост и развитие.
Растения могут получать питательные вещества из почвы, воздуха и воды. Главное вещество, которое растения получают из почвы, называется питательным раствором. Оно содержит такие элементы, как азот, фосфор, калий и другие микроэлементы. Корни растений абсорбируют этот питательный раствор и транспортируют его к остальным частям растения.
Однако, растения также могут получать питание из воздуха и воды. Например, растения могут поглощать углекислый газ из атмосферы и использовать его для синтеза органических веществ в процессе фотосинтеза. Вода также является важным источником питания для растений, так как они используют ее для транспортировки питательных веществ по всему организму.
Способ питания растений может зависеть от множества факторов, таких как тип почвы, доступность питательных веществ и зона обитания. Также важно отметить, что недостаток или избыток определенных питательных веществ может негативно сказаться на росте и развитии растений. Поэтому, для успешного выращивания растений важно учитывать их потребности в питании и обеспечить оптимальные условия для их развития.
В заключение, питание растений является основным фактором, влияющим на их рост и развитие. Растения получают питательные вещества из почвы, воздуха и воды, приспосабливаясь к своей среде. Способ питания растений может варьироваться в зависимости от их потребностей и условий окружающей среды. Оптимальное питание является ключевым фактором для успешного выращивания растений и обеспечения их здорового роста и развития.
Как растения получают питание: способы питания и влияние на рост
Растения получают питание из внешней среды с помощью корней. Корни растения погружены в почву, где они извлекают необходимые для роста и развития растения элементы из воды и минеральных веществ. Они также служат для фиксации растения в почве.
Главный способ питания растений — процесс фотосинтеза. С помощью своих листьев, растения поглощают углекислый газ из воздуха и солнечный свет с помощью хлорофилла. В процессе фотосинтеза, растения превращают энергию солнца в химическую энергию, которая затем используется для синтеза органических веществ, таких как углеводы.
Кроме фотосинтеза, растения также получают питательные вещества из почвы. Корни растений активно поглощают воду, содержащую необходимые минеральные элементы, такие как азот, фосфор, калий и другие микроэлементы. Эти элементы не только служат строительными материалами для различных органов растения, но и участвуют в множестве химических реакций, необходимых для нормального роста и развития растения.
Недостаток какого-либо питательного элемента может существенно снизить рост и развитие растений. Например, недостаток азота может привести к замедлению роста и желтизне листьев, а недостаток калия может привести к ослаблению стеблей и пожелтению листьев.
Чтобы обеспечить растениям оптимальное питание, необходимо поддерживать разнообразие питательных элементов в почве. Это можно достичь с помощью использования удобрений, которые содержат необходимые растениям минеральные элементы.
Питательный элемент | Функция | Недостаток |
---|---|---|
Азот | Участвует в формировании белков и хлорофилла, стимулирует рост, укрепляет стебли и листья | Желтизна листьев, замедление роста |
Фосфор | Участвует в образовании ДНК и РНК, рост корней и стеблей, цветение и плодоношение | Медленный рост, темный цвет листьев |
Калий | Участвует в регуляции водного баланса, усиливает строение клеток, повышает устойчивость к болезням | Желтые пятна на листьях, ослабление стеблей |
Фотосинтез как основной способ питания растений
Процесс фотосинтеза происходит в двух основных этапах: световом и темновом. В световом этапе происходит поглощение световой энергии хлорофиллом и разделение воды на молекулы кислорода и протона. В темновом этапе протоны, полученные в результате световой реакции, используются в ходе синтеза органических веществ, таких как глюкоза.
Фотосинтез обеспечивает растения не только энергией, но и органическими веществами, необходимыми для их роста и развития. Продукты фотосинтеза, такие как сахара и крахмал, используются растениями для хранения и перераспределения питательных веществ.
Свет является ключевым фактором, определяющим эффективность фотосинтеза. Интенсивность света, его спектральный состав и длительность воздействия – все это влияет на скорость и качество процесса фотосинтеза. Недостаток света может привести к замедлению роста растений, а избыток света – к повреждению хлорофилла и деградации фотосинтетического аппарата.
Помимо света, фотосинтез зависит от наличия веществ, таких как углекислый газ, вода и минеральные элементы. Углекислый газ входит в состав атмосферы и поступает к растениям через устьица, а вода с минеральными элементами поглощается корнями. Недостаток или неравномерное распределение этих веществ может ограничить процесс фотосинтеза и негативно сказаться на росте и развитии растений.
Ассимиляция питательных веществ посредством корней
Корни играют ключевую роль в процессе питания растений. Они служат промежуточным звеном между почвой и всеми остальными частями растения, обеспечивая передачу важных питательных веществ.
Основным способом получения питательных веществ из почвы является активный транспорт и присасывание. Корневые волоски, мельчайшие выросты на поверхности корней, служат для увеличения поверхности контакта с почвой и усиления процесса поглощения воды и минеральных солей.
Корни также участвуют в процессе ассимиляции питательных веществ. Ассимиляция – это процесс превращения неорганических веществ в органические, необходимые для роста и развития растения.
Фотосинтез – основной процесс ассимиляции углерода. Он происходит в зеленых частях растения, таких как листья. В ходе фотосинтеза углекислый газ и вода превращаются под воздействием света и с помощью хлорофилла в глюкозу и кислород.
Азотфиксация – процесс ассимиляции азота. Растения получают азот из почвы и атмосферы, где он находится в виде азотных соединений. Благодаря особым бактериям, живущим в корнях растений, азот превращается в доступную форму, которую растение может использовать для своего роста.
Ассимиляция минеральных элементов таких, как фосфор и калий, также происходит в корнях растений. Они поглощают эти элементы из почвы и используют их для роста, развития и поддержания жизнедеятельности.
Таким образом, корни растений являются не только органом захвата воды и питательных веществ, но и местом их дальнейшей ассимиляции. Благодаря этому процессу, растения могут обеспечить свой рост и развитие, получая необходимые питательные вещества.
Влияние питания на рост и развитие растений
Питание играет важную роль в росте и развитии растений. Недостаток или избыток определенных питательных веществ может серьезно повлиять на здоровье растения и его способность выживать.
Макроэлементы – основные питательные вещества, требующиеся растениям в больших количествах. К ним относятся азот, фосфор, калий, магний, кальций и сера. Дефицит или избыток этих элементов может вызвать различные проблемы у растений, такие как желтизна листьев, медленный рост и ухудшение цветения.
Азот – важный макроэлемент, необходимый для образования белка и других органических соединений. Его недостаток может привести к бледности и замедленному росту растений. Избыток азота может вызвать излишнюю зеленую окраску растений и увеличить их уязвимость к болезням.
Микроэлементы – менее известные, но не менее важные питательные вещества, необходимые растениям в небольших количествах. К ним относятся железо, медь, цинк, марганец, молибден, бор и хлор. Дефицит или избыток этих элементов также могут негативно сказываться на здоровье растений.
Железо – важный микроэлемент, необходимый для образования хлорофилла. Его недостаток может вызвать желтеющие листья и слабый рост растений. Избыток железа может привести к повреждению корней и ухудшению поглощения других питательных веществ.
Чтобы обеспечить здоровый рост и развитие растений, необходимо удовлетворять их потребность в питательных веществах. Регулярное и сбалансированное питание, в сочетании с правильным поливом и уходом, поможет растениям достичь максимального потенциала и радовать глаз своей красотой.
Питание растений — процесс поглощения из внешней среды, передвижения, накопления и трансформации питательных веществ, необходимых для жизни растений. В ходе этого процесса происходит обмен веществ между растениями и окружающей средой. Неорганические вещества, находящиеся в почве, атмосфере и вода поступают в растение, и используются для синтеза сложных органических соединений, часть веществ может выводится из растительного организма в окружающую среду.
Навигация
Зеленые растения под действием солнечного света в процессе фотосинтеза из углекислого газа, воды и простых минеральных солей синтезируют органические вещества, которые в свою очередь обеспечивают пищей человека и животных. В результате этого процесса вся зеленая растительность в дневное время выделяет большое количества кислорода, которым дышат живые организмы. Поэтому жизнь на Земле обусловлена работой высших и низших растений. О масштабе и значимости этого процесса в природе можно судить по следующим данным: зеленые растения ежегодно образуют в пересчете на глюкозу до 400 млрд т органических веществ, из которых 115 млрд т — на суше, связывается до 170 млрд т углекислого газа и разлагается при фотолизе в растениях 130 млрд т воды с выделением 115 млрд т кислорода.
Для синтеза органических веществ растения в мировом масштабе используют до 2 млрд т азота и 6 млрд т зольных элементов. Запасы азота в атмосфере составляют 4·10 15 т, однако они не определяют обеспеченность культур азотом, так как растения используют этот элемент из почвы, а не атмосферы.
Растение через листья получает более 95% углекислого газа и может усваивать путем некорневого питания из водных растворов зольные элементы и азот. Однако основное количество азота, воды и зольных питательных веществ поступает из почвы через корневую систему.
Вода потребляется растением и используется в процессе питания фотолиза и в значительно большем количестве испаряется листьями. Для образовании 1 кг сухой массы урожая культуры испаряют 300-400 кг воды. В неблагоприятных условиях расход воды возрастает в 1,5-2 раза, тогда как в оптимальных условиях расход воды снижается на 15-20%.
Из-за взаимосвязи с погодно-климатическими условиями регулирование и оптимизация процесса питания растений и обмена веществ не всегда возможна. От этих условий зависит и содержание питательных веществ в почве в доступной для растений форме. Мобилизация или иммобилизация отдельных питательных веществ в почве также определяется активностью и направленностью химических, физико-химических и микробиологических процессов, биологическими свойствами самого растения, динамикой поглощения отдельных катионов и анионов в процессе вегетации.
На процессы, определяющие рост и развитие растений, сильное влияние оказывают удобрения. Они изменяют содержание солей в почве, интенсивность и направленность химических, физико-химических и биологических процессов, реакцию и буферность почвы, поглотительную способность.
Типы питания растений
Автотрофный тип питания — самостоятельное обеспечение растением своих потребностей в питательных веществах, посредством поглощения неорганических веществ из почвы и углекислого газа из атмосферы. Характерен для большинства растений. К организмам с автотрофным типом питания относятся также некоторые бактерии, способные фотосинтетически или хемисинтетически усваивать углекислый газ.
Симбиотрофный тип питания — обеспечение растением своих потребностей в питательных веществ за счет других организмов (симбионтов). Симбиоз в ходе эволюционных процессов развился как полезная для растений форма отношений. При симбиотрофном типе питания отмечается взаимное использование продуктов обмена веществ для питания. Границы симбиоза не всегда могут быть точно определены, так как трудно определить пользу или вред, приносимые одним организмом другому.
Микотрофный тип питания — симбиоз высшего растения с грибами. Микориза гриба обеспечивает поступление в высшее растение воды и растворенных в ней минеральных солей и других веществ, грибы используют органические соединения, синтезируемые высшим растением. Значение микоризы грибов заключается в увеличении поглощающей поверхности корней растения за счет мицелия гриба.
Открыты микоризные грибы, способствующие улучшению питание растений фосфором. Дальнейшее изучение этого симбиоза и использование его в практике земледелия может иметь большое значение, так как позволяет сократить применение фосфорных удобрений. Например, в полевом опыте, проведенном в Уэльсе, при известковании и подкормке фосфором урожайность клевера, инокулированного микоризой, по сухому веществу была в 3 раза выше, образование побегов увеличилось в 2 раза, а клубеньков ризобиума — в 5 раз. Аналогичные данные получены в Тропической Африке, Бразилии, Австралии и Испании на почвах, бедных доступным фосфором.
Бактериотрофный тип питания — симбиоз высших растений с бактериями. Наиболее яркий пример — симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями. В условиях интенсификации, химизации и экологизации земледелия возрастает значение способности бобовых растений и микроорганизмов связывать молекулярный азот атмосферы. Ежегодно в результате симбиоза бактерий с бобовыми растениями фиксируется 40-106 т азота.
Условия питания растений
Обеспечение оптимальных условий питания за счет использования удобрений позволяет более экономно расходовать влагу на создание единицы урожая. Коэффициент транспирации при этом может снижаться на 15-20%. С другой стороны, экономическая эффективность удобрений дополнительным урожаем возрастает при условии хорошего водоснабжения растений. Отмечены многочисленные случаи отсутствия положительного эффекта удобрений на кислых и солонцовых почвах.
Для правильной оценки эффективности применения удобрений необходимо правильно оценивать все факторы, лимитирующие урожайность. Например, в северных районах в условиях достаточного увлажнения, большее значение приобретают факторы тепла и обеспеченности почв питательными веществами.
В южных районах, особенно на обыкновенных южных чернозёмах и каштановых почвах, характеризующихся высоким потенциальным плодородием, лимитирующим фактором чаще является недостаток влаги.
Виды питания растений
Воздушное питание растений — углеродное питание растений, осуществляемое за счет ассимиляции углекислого газа атмосферы зелеными листьями в процессе фотосинтеза.
Некорневое питание растений — процесс поступление питательных веществ в растения через надземные органы. Открытие этого процесса послужило развитию применения некорневых подкормок, которые позволяют повысить урожай и его качество.
Корневое питание растений — поглощение из почвы воды и минеральных солей, а также в незначительных количествах некоторых органических веществ.
Согласно исследованиям, деление на корневое и воздушное питание условно, так как одни и те же вещества могут поглощаться как корнями, так и листьями. Так, углекислота поступает в растение через корни в той же мере, что и через листья. Сера поступает в растение через корни в виде сульфатов. Позже благодаря применению радиоизотопа серы была показана способность растений усваивать оксиды серы из воздуха через листья.
Корневое и некорневое питание растений взаимосвязаны. Так, недостаток питательных веществ в почве приводит к задержке образования органических соединений в листьях, что, в свою очередь, тормозит развитие растений.
Питание растений в разные периоды вегетации
Поглощение элементов питания в онтогенезе, то есть в течение вегетации, происходит неравномерно, поэтому система удобрения должна учитывать потребности растений в разные периоды жизненного цикла. Недостаточное обеспечение питания в различные периоды жизни растений приводит к снижению урожайности и ухудшению качества растительной продукции.
Особенно важно обеспечить питательными веществами растения в критический период, когда недостаток питания в это время резко ухудшает рост и развитие. То же относится и к периоду максимального поглощения.
Высокая чувствительность к недостатку и к избытку минерального питания отмечается у растений в начальный период роста.
Таблица. Влияние питания растений фосфором на урожайность ячменя 1 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Условия питания | Урожайность, % | |
---|---|---|
общая | зерно | |
Нормальное питание фосфором постоянно | 100 | 100 |
Без фосфора первые 15 дней | 17,4 | |
Без фосфора от 45 до 60 дней | 102 | 104 |
Высокая потребность молодых растений в минеральном питании объясняется высокой интенсивностью синтетических процессов при слаборазвитой корневой системе. Так, у зерновых злаков закладка и дифференциация репродуктивных органов начинается в период развертывания первых трех-четырех листочков. Недостаток азота в этот период приводит к сокращению числа колосков и снижению урожая. Последующее нормальное питание не компенсирует дефицит питательных веществ на начальных этапах развития.
Таблица. Питание азотом и урожай ячменя, г на сосуд 2 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Условия питания | Солома | Зерно |
---|---|---|
Азот на протяжении всего периода вегетации | 26,1 | 6,4 |
Без азота первые 15 дней | 4,5 | |
Без азота от 15 до 30 дней | 19,4 | 4,2 |
Без азота от 30 до 40 дней | 29,1 | 8,7 |
Без азота от 45 до 60 дней | 29,4 | 7,7 |
Без азота после колошения | 18,6 | 3,8 |
Интенсивность потребления питательных веществ у разных культур меняется в зависимости от периода развития. Например, растения сахарной свеклы в первый месяц потребляют азота, фосфора и калия по 2 кг/га, а во второй — N 96 кг/га, Р2O5 34 кг/га и К2O 133 кг/га.
Травы и сахарная свекла отличаются длительным периодом потребления питательных веществ. Конопля, наоборот, имеет короткий период интенсивного потребления — 75% от общего количества питательных веществ потребляется от фазы бутонизации до фазы цветения.
Наибольшее количество элементов минерального питания яровые зерновые потребляют в период от выхода в трубку до колошения. В период колошения пшеница потребляет азота, фосфора и калия около 76% от максимального, ячмень — около 67% и овес — 47%.
Таблица. Потребление питательных веществ яровыми зерновыми культурами, % от максимального 3 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Фаза роста | Пшеница | Ячмень | Овес | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |
Колошение | 71 | 68 | 88 | 71 | 56 | 73 | 51 | 36 | 54 |
Цветение | 97 | 100 | 100 | 96 | 74 | 100 | 82 | 71 | 100 |
Полная спелость | 90 | 93 | 67 | 100 | 100 | 64 | 100 | 100 | 83 |
Злаковые культуры наиболее требовательны к азотному питанию в период образования ассимиляционного аппарата и в период дифференциации репродуктивных органов. Сахарная свекла нуждается в достаточном обеспечении калием во время сахаронакопления.
Таблица. Динамика потребления питательных элементов капустой, % от максимального 4 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Фаза роста | От начала вегетации | ||
---|---|---|---|
N | P2O5 | K2O | |
Рассада (10.06) | 0,17 | 0,14 | 0,12 |
Формирование кочана (27.07) | 30,5 | 21,8 | 24,2 |
Рыхлый кочан (7.09) | 96,4 | 100 | 96,6 |
Хозяйственная спелость | 100 | 90,5 | 100 |
Лен чувствителен к недостатку азотного питания в период от елочки до бутонизации, к уровню калийного питания — в период от бутонизации до цветения.
Таблица. Влияние азотного питания на лен
Условия питания | Масса растений, % |
---|---|
Полное питание весь период | 100 |
Без азота от “елочки” до бутонизации | 38,3 |
Без азота от бутонизации до уборки | 99,0 |
Таблица. Влияние калийного питания на лен
Условия питания | Число коробочек на одно растение |
---|---|
Полное питание весь период вегетации | 42 |
Без калия первые 22 дня | 43 |
Без калия от бутонизации до уборки | 9 |
Огурец требователен к азотному питанию в период формирования ассимиляционного аппарата, к фосфорному — перед цветением. В период плодоношения огурец предъявляет повышенные требования к обеспечению азотом и калием.
Усиление азотного и частично фосфорного питания в период бутонизации и цветения приводит к увеличению урожая зерновых. Повышенное питание азотом в период образования листовой массы и улучшение фосфорно-калийного питания в дальнейшем повышает урожайность корне- и клубнеплодов.
Потребность большинства культур в азотном питании уменьшается к началу плодообразования, роль фосфора и калия, наоборот, возрастает. В целом, период плодообразования отличается снижением потребления питательных веществ, а процессы жизнедеятельности в растениях к концу вегетации осуществляются преимущественно за счет реутилизации накопленных питательных веществ.
В системе удобрения основное удобрение должно обеспечивать питание растений на протяжении всего вегетационного периода, поэтому до посева вносят все органические и большую часть минеральных удобрений. Для обеспечения растений питательными веществами в начальный период вносят припосевное удобрение.
Количество и качество урожая можно регулировать подкормками в разные периоды вегетации. Подкормки улучшают питание растений в наиболее ответственные периоды или при выявлении дефицита какого-либо элемента питания.
Потребность в питательных веществах изменяется также в течение суток. Суточная периодичность отмечена почти для всех жизненных процессов растений.
В условиях искусственного питания (на питательных средах) имеют значение состав, концентрация питательного раствора, режим его использования в течение вегетации. Например, временным дефицитом питательных веществ во внешней среде в определенные периоды вегетации можно усилить развитие корневой системы, а заменой питательного раствора на воду вызвать временное голодание, стимулировав этим клубнеобразование у картофеля, завязей плодов у томата и добиться таким приемом скороспелости.
Суточная периодичность поглощения питательных веществ проявляется при переменных и постоянных условиях среды и носит характер внутреннего эндогенного ритма. Такая регулируемая суточная периодичность процессов позволяет растениям приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. Эндогенные суточные и околосуточные (циркадные) ритмы в постоянных искусственных условиях имеют тенденцию к затуханию, но восстанавливаются при меняющихся условиях. Способность растений менять циркадный ритм позволяет повысить их выживаемость.
Ритмы у растений бывают годовые, сезонные и суточные. Также отмечаются ритмы импульсного характера, с периодами от нескольких секунд до часов. Например, такие ритмы короткой активности отмечены в поглощающей и выделительной деятельности корней.
В условиях искусственного выращивания культур, представляет интерес метод периодического питания, так как позволяет без увеличения расходов повысить продуктивность растений.
У растений имеются свои «фабрики» по производству пищи. Этими «фабриками» являются зеленые листья. Все мы хорошо знаем, что и персики, и яблоки сладки на вкус, а это значит, что в них содержится сахар. Откуда же он берется? Он вырабатывается листьями персикового или яблоневого дерева, черпающего необходимые для этого продукты из почвы и воздуха.
Один из компонентов — углекислый газ — листья самостоятельно поглощают из воздуха. Другой — влагу — корни дерева добывают из почвы. Этих двух веществ растениям оказывается достаточно для производства сахара. Необходимо отметить, что процесс синтезирования пищи протекает в листьях лишь под действием солнечных лучей и потому получил название фотосинтеза. «Фото» в переводе с греческого языка означает «свет» . Многие растения, однако, как мы знаем, не имеют сладких плодов или сока. Это отнюдь не означает, что их листья не вырабатывают сахар: просто он слишком быстро превращается в несладкий крахмал или белок.
Разумеется, пищевым «фабрикам» растений, точно так же, как и любым другим, требуются машины. В листьях в качестве машин выступают маленькие зеленые тельца — хлоропласты. Цвет их объясняется большим содержанием зеленого вещества — хлорофилла. Энергию, приводящую «машины» в движение, поставляет солнце.
В целом процесс производства пищи протекает следующим образом. Корни растений забирают влагу из почвы. Вода поднимается по ним и далее по стеблю и веткам, пока не попадает в сосуды, имеющиеся на листьях. Далее она растекается по ним и, попав в каждую клетку, добирается до хлоропласт.
Вместе с водой в листья поступает и пища, произведенная ранее самими растениями, но не попавшая в места накопления питательных веществ: в корни, плоды и семена.
Одновременно листья поглощают воздух, содержащий углекислый газ. Между этим газом и водой в хлоропластах под действием солнечного света протекает химическая реакция и образуется крахмал или сахар. Вслед за этим образовавшиеся питательные вещества по тем же сосудам разносятся по всему организму растения.
Кроме того листьям приходится избавляться от поглощенных в процессе создания пищи ненужных веществ и продуктов выделения. Поэтому оставшаяся неиспользованной большая часть воздуха, обогащенного к тому же кислородом, образующимся во время протекания фотосинтеза, выделяется в атмосферу через устьица – маленькие отверстия между клетками на нижней стороне листа.
Один из компонентов — углекислый газ — листья самостоятельно поглощают из воздуха. Другой — влагу — корни дерева добывают из почвы.
Как ни странно, но процесс питания растений до сих пор изучен плохо. Конечно, многое уже понятно, но «белых пятен» в этом вопросе еще очень много. Это связано с большим количеством сложных химических реакций, протекающих в различных частях растения, при этом используется очень много химических элементов.
Вся прелесть состоит в том, что растениям для роста и развития не нужны «жертвы» с готовыми органическими веществами. В отличии от животных, растения питаются подножным кормом – тем, что есть в почве, и тем, что получают из воздуха. Любое растение способно из обычных, неорганических элементов, например, разных солей, синтезировать сложные органические элементы – белки и углеводы.
Не случайно первая жизнь на Земле имела растительное происхождение – вокруг была сплошная неорганика. Кроме того, именно благодаря первым микроорганизмам, а затем и более сложным растениям, мы обязаны кислородом, без которого вся нерастительная жизнь просто не смогла бы зародиться и существовать. Хотя это вопрос спорный – возможно, просто появились бы животные, которым кислорода много не нужно, есть же такие бактерии.
Итак, как же происходит питание растений? В самом простейшем виде это изучают в школе, в курсе ботаники. Как известно, растения имеют развитые корни, для всасывания воды из почвы. Они имеют множество ответвлений для получения как можно большей площади всасывания. Капилляры в корнях и стволе растения служат для того, чтобы вода поднималась по ним, как в губке. Сама по себе вода, конечно очень нужна, но в ней растворено еще и множество минеральных веществ – в разных количествах там можно обнаружить большую часть элементов таблицы Менделеева в виде различных солей соляной, серной, азотной и других кислот. Это все – питательные вещества для растений. Растворенные в воде, все эти вещества по капиллярам достигают листьев, в которых происходит главное действие – фотосинтез.
В листьях, а иногда и в стволе растения, содержится зеленый пигмент – хлорофилл, который придает окраску листьям и является основным участником процесса синтеза органических веществ. При участии хлорофилла происходят окислительно – восстановительные реакции. При этом из воды, H2O, образуется свободный кислород. Углерод, который используется для роста растения, частично получается из углекислого газа – CO2, частично получается из некоторых веществ, доставленных из почвы. Из других минеральных веществ и углекислого газа получаются углеводы, которые также необходимы для роста и развития растения. Эти процессы пока недостаточно изучены. Например, есть растения, которые получают углерод не из воздуха, а исключительно из почвы. Также есть растения, получающие воду в основном из атмосферы – те же кактусы, например.
Бывают и растения – хищники, которые питаются насекомыми. Они даже способны совершать быстрые движения и реагировать на прикосновение. Имеется даже специальный «пищеварительный мешок», где пойманное насекомое разлагается до химических элементов. Ну, а потом все происходит, как у обычных растений. И все-равно, даже у насекомоядных растений основная пища – минеральная, а вовсе не животная.
В любом случае, растения проделывают огромную работу по накоплению энергии на планете. Например, почти вся энергия, которую использует человек, имеет растительное происхождение и накоплена за долгое время. Можно исключить только источники, использующие естественные природные явления – гидро- и ветроэлектростанции, атомные и солнечные. Все остальные источники – растительные. Уголь для ТЭЦ – окаменевшие растения, нефть – остатки растений… Бензин – продукт переработки нефти, без растений его бы не было. Газ – результат образования нефти…
Выходит, мы постоянно пользуемся продуктами, которые получаются в процессе питания растений. Даже когда дышим, ведь кислород тоже произвели растения. А
Юрий Иванович Слащинин — писатель и ученый, академик, автор книги «Разумное земледелие». Более сорока лет он занимается поисками старинных народных приёмов повышения урожайности различных сельскохозяйственных культур.
Им создано Всероссийское сообщество народных опытников. Члены Сообщества проверили эти «секреты» на своих участках в разных регионах страны, дополнили своими, и всюду достигали повышения урожайности в 2 и 3 раза, по сравнению с тем, с чего начинали.
Аристотель более двух тысяч лет тому назад сказал, что растения — это животные, поставленные головой в землю. Органы размножения у них наверху, а органы питания — внизу. В земле и находят они пищу. Убедительно?
Оспаривать мнение этого величайшего мыслителя древности (4 век до н.э.) никто и не пытался до 18 века. Пока в Бельгии не нашелся любознательный опытник Ян Гельмонт. Он поставил свой знаменитый в Европе, но не у нас эксперимент.
Гельмонт посадил в горшок ветку ивы, но прежде этого — просушил землю в печи и взвесил. Земля весила 80 кг, а ива — 2,5 кг. Пять лет Гельмонт поливал иву только дождевой водой, не внося никаких удобрений.
Через пять лет, опытник извлек иву из горшка, очистил ее от земли, а землю снова просушил в печке. И все взвесил. Оказалось, ива подросла за пять лет до 68 кг. Но вес земли уменьшился всего на 46 граммов!
Вот и ответьте сейчас сами себе, за счет чего выросло это деревце, если взяло всего-то щепотку земли?
И можно ли называть разумными наши старания удобрять почву тоннами минеральных удобрений, если урожай формируется на 99,7% за счет воды, воздуха и солнышка. Оно, наше любимое, своими лучами сотворяет углеводы. И зерно, и яблоки, и ягодки, и все-все прочее состоят, в основном, из четырех газов: водород, кислород, азот и углерод.
Но что получается. О том, как надо удобрять почву минералкой — написаны горы книг, статей. А об этих четырех газах, о том, как их использовать для повышения урожая, о фотосинтезе — увы, земледельцы мало чего слышали, не читали.
А если они это освоят, то непременно повысят урожайность в 1,5–2 и 3 раза. Как это происходит у наших народных опытников. А чтобы не сомневались в этом, я раскрою Главный «секрет» урожайности. Он прост и доступен каждому. Судите сами.
Жизнь на земле создана в двух видах: как растительная и животная. И по большому счету, животные живут за счёт того, что поедают растения. А растения существуют за счёт того, что пользуются продуктами их жизнедеятельности. И животными после их смерти.
Самое большое количество животных живет у нас в почве. Это бактерии, черви и прочие обитатели. В хорошей земле этих животных может быть, и должно быть, до двадцати тонн на гектаре, до двух центнеров на сотке. Вот эти тонны и центнеры животных кормят растения в прямом смысле слова.
Суть в том, что у одноклеточных бактерий нет рта и выделительных органов. Питаются они тем, что выделяют из себя «желудочные» соки, ферменты. И лежат в этих лужицах, пока переваривается пища: всякие органические остатки, глина и пр. Но тут же, находятся и корневые волоски растений. Они тоже высасывают пищу бактерий. А чтобы не обижать своих кормильцев, выделяют им сахара для активной жизнедеятельности. Получается не вражда, а взаимная помощь. И потому, чем больше будет бактерий в почве, тем больше урожай. Вот и вся суть главного «секрета» большой урожайности.
В эту щепотку вошли все необходимые для растений соли микроэлементов. Они служат растениям катализаторами для производства клетчатки, белков, жиров, углеводов. А строительный материал берётся растениями из воды и воздуха.
Растения не животные, как предполагал Аристотель. У них нет зубов, чтобы выгрызать в земле пищу. Все нужное растения получают в виде растворов. Но в этих растворах все необходимые им соли должны быть сбалансированы. Потому что по химическим законам если недостает какого-то вещества, то его невозможно заменить другим даже в излишнем количестве.
Как можно узнать и учесть, чего растению недостает? В таблице Менделеева свыше сотни элементов, где их найти и как дать растениям? По силам ли это нашим фермерам, огородникам и дачникам?
На современном уровне развития это невозможно делать даже ученым. И не надо. Это делает сама Природа, создавшая бактерий. Ведь бактерии, для своего питания растворяют органику и, наращивая массу своих белковых тел, вбирают в себя всю необходимую «химию». С приготовляемой пищей или после своей смерти бактерии передают эту «химию» растениям в идеально сбалансированном наборе. Это, во-первых.
А во-вторых, пока они живут свои 20 минут, то своими выделениями растворяют и расщепляют всевозможные минералы земли, делая их доступными для растений. Вот и получается, размножая в почве бактерии, мы обходимся без минеральных удобрений. Их нам нарабатывают бактерии. И мы без дополнительных затрат получаем повышенные урожаи.
В начале перестройки мною были изданы брошюры «Двадцать мешков картошки с одной сотки», «Удобрения делай сам» и масса статей. В них впервые был поставлен вопрос о возврате к органической системе земледелия. И дана приписка: кто разделяет эти убеждения — откликнитесь.
И отклики пошли со всех концов страны. Договорились вскладчину издавать газету для обмена опытом, книги, листовки. Фокин Владимир Васильевич предложил нам для использования теперь уже знаменитый плоскорез. Он умер, но останется у нас в сердцах. А в руках — его плоскорез, облегчающий труд земледельцев. Ф. М. Игонин подарил опыт размножения дождевых червей. Николай Курдюмов давал для публикаций отрывки из своих «умных» книг. Начинали с малого. И вот поднялись до широкой пропаганды необходимости возврата к природной органической системе земледелия. Имеем большие успехи. К примеру, в девяностых годах наши призывы не пахать почву вызывали смех и возмущенные протесты, а сейчас многие заявляют, что не пашут давно и ничего нового в этом не видят.
Моя цель помогать народу поднимать сельское хозяйство. Я богат опытом! Выращивал по 200 центнеров пшеницы с гектара, в пересчёте с соток. Кустами пшеничка росла. Из каждого зернышка по пятьдесят и более стеблей. Учителя у меня были хорошие! Из раскулаченных. Они и обучали меня, чтобы секреты эти народу вернул. C первых лет перестройки возвращаю. Написал две книги: «Разумное Земледелие» и «Во Веки Веков». В последней изложил всё кулацкое. Ведь кулаки выращивали зерновые до 80 центнеров с гектара, тогда как средняя урожайность по России составляла 8 ц/га. То, что хранил от дедов — описал в книгах, чтобы помнилось и хранилось.
Зелёные организмы лишены свободы передвижения и не могут «сходить за продуктами». Поэтому они используют возможности окружающей среды, напоминает агроном Валентин Чистяков.
– На протяжении тысяч лет люди возделывали поля и сады, не подозревая, что растения питаются минеральными солями. Эта истина была открыта лишь в середине XIX века. Одновременно открылись перспективы использования в качестве удобрений минеральных веществ, что раньше никому не приходило в голову.
Хотя в составе растений можно обнаружить чуть не всю таблицу Менделеева, для жизни им нужны примерно два десятка элементов (см. инфографику). Их большая часть идёт через корни.
Особые «продукты»
Получаемый из почвы рацион делят на две категории – макроэлементы (основная еда, которая требуется в существенных количествах) и микроэлементы – они тоже жизненно важны, но необходимы в маленьких дозах.
В природе всю пищу растения добывают себе самостоятельно. Но с плодовыми, овощными и другими полезными культурами ситуация меняется, так как мы вторгаемся в естественный круговорот элементов и забираем солидную часть ценностей себе. Скажем, когда мы выкапываем картошку, то каждый квадратный метр грядки лишается примерно 18 г азота, такого же количества калия и 2,5 г фосфора. Помидоры заберут с собой более 50 г азота и 100 г калия. К счастью, даже культурные растения способны снабдить себя львиной долей пропитания без посторонней помощи. Но вот азот, фосфор, калий и микроэлементы нам всё же приходится компенсировать при помощи соответствующих удобрений.
Главные элементы
Азот. На Земле основная масса азота находится в атмосфере, в недоступной для большинства растений газообразной форме. Почва получает его с органическими остатками и за счёт деятельности микроорганизмов. Это самый дефицитный для растений элемент питания, и они используют его очень экономно. Без доступного азота растения не выживают, а его недостаток задерживает их рост и развитие.
Фосфор. Ещё один жизненно важный элемент. В отсутствие удобрений он попадает в почву из материнской почвообразующей породы, причём лишь небольшое его количество доступно для растений. Дефицит фосфора первым делом ударяет по развитию, цветению и плодоношению.
Калий. В почве калий содержится в составе минеральной крошки и коллоидных частицах, откуда попадает в почвенный раствор и растения. Без этого элемента растения не выживают. Его недостаток вызывает грубые нарушения их развития, а плоды плохо окрашиваются и долго не созревают.
Растворимость удобрений
Вещества не взаимодействуют, пока не растворены, не уставали повторять алхимики и фармацевты Средних веков. А как в отношении удобрений? Об этом расскажет доктор биологических наук, агрохимик (Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева) Сергей Торшин.
Как растения поглощают питательные вещества из удобрений? Ответ на этот вопрос уже давно известен: в виде растворов. Неспроста некоторые удобрения производятся уже в жидком виде. А хорошо это или плохо? Давайте разбираться.
Азотные удобрения
Все они хорошо растворимы. Казалось бы, нужно радоваться! Однако есть и проблемы. При достаточном обеспечении почвы водой азотные удобрения в ней быстро растворяются и становятся доступными для растений. Но нужен ли нашим питомцам этот ударный азотный «праздник живота»? Так что часть ценного элемента пойдёт на корм микроорганизмам, а другая (к счастью, небольшая) в виде нитратов может и вымываться, в том числе и в водоёмы или в грунтовые воды. Поэтому азот удобрений используется растениями только на 50, в лучшем случае на 60%. Попытки создать медленнодействующие азотные удобрения не удались – композиции получались эффективными, но слишком уж дорогими.
Для повышения эффективности азотных удобрений рекомендуется дробное (поэтапное) их внесение в течение весны и лета. Хорошее удобрение, постепенно отдающее азот (и фосфор), – обычный навоз.
Фосфорные
Удобрения этой группы бывают разными. Одни растворимы (суперфосфат, комплексные аммофос и диамонийфосфат), другие малорастворимы (преципитат, различные виды шлаков), а третьи не растворяются вовсе (фосфоритная и костная мука). При попадании в грунт даже растворённый фосфор довольно быстро захватывается почвой и практически не вымывается, но становится менее «съедобным».
Доступность этого значимого элемента для растений зависит от свойств почвы и частично от культуры. Малорастворимые фосфорные удобрения эффективны на кислых почвах, а нерастворимые – на очень кислых. Некоторые растения, например люпин, горчица, горох, обладают способностью усваивать фосфор независимо от растворимости удобрений.
Популярный двойной суперфосфат для подкормок лучше использовать в виде вытяжки: залить необходимое количество горячей водой, а использовать на следующий день.
Калийные
Все эти удобрения растворимы. При этом калий довольно прочно удерживается почвой и не склонен к микробиологической трансформации и вымыванию. И в связанном почвой состоянии этот элемент вполне доступен для растений.
Любимый дачниками сульфат калия эффективен на всех типах почвы. При совместном применении калийного и азотного удобрений их нельзя смешивать заблаговременно.