Учебное пособие для студентов специальности 5В060800 Экология Костанай, 2011 ббк
жүктеу/скачать 1,15 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тема 10 Эколого-физиологические основы минерального питания Цель
- Минеральные вещества в фитоценозах
| Литература: 2, т.2, с.43-59
Контрольные вопросы: 1Каковы черты сходства и различия между реакциями горения и биологическим окислением – восстановлением? 2 Почему клетка не может использовать для процессов жизнедеятельности теплоту? 3 Как происходит неполное ( бескислородное) окисление глюкозы? 4 В чем состоит генетическая связь между процессами полного и неполного окисления? 5 Как использует клетка энергию окислительных процессов? Тема 10 Эколого-физиологические основы минерального питания Цель: - ознакомить с физиологическими процессами – поступлением и выделением веществ, превращением минеральных элементов в почве, с факторами, определяющими доступность минеральных элементов почвы для растений План: 1 Экология минерального питания 2 Минеральные вещества в фитоценозах 1 Содержание минеральных элементов в растениях значительно варьирует в зависимости от 1) доступности и концентрации минеральных соединений в среде (почва, питательные растворы), 2) уровня кислотности среды, 3) условий влажности, температуры, аэрации в зоне корней, 4) возраста растений и анализируемого органа. По минеральному составу растений, выращенных при оптимальных условиях питания, видно, что в семенах содержится много калия и фосфора, в листьях и стеблях злаков 40 — 67% кремния, а в листьях и стеблях льна и гречихи 34 — 47% калия. Клубни картофеля, корни сахарной свеклы богаты калием (45-60 %). Зависимость относительного содержания того или иного минерального элемента в растении от уровня его доступности в питательной среде имеет форму кривой насыщения. Она хорошо прослеживается при выращивании растений на питательных растворах с возрастающими концентрациями солей. При этом в области низкой доступности элементов питания, когда рост растений подавлен, увеличение концентрации элементов в среде не приводит к возрастанию их относительного содержания в растении, так как увеличивающееся поглощение элементов стимулирует рост, и концентрация элементов в растении сохраняется на некотором минимальном критическом уровне, необходимом для поддержания метаболизма. Этот критический уровень различен для каждого элемента, и если он не достигается, растение погибает. Важный фактор, определяющий доступность минеральных элементов почвы для растений, — кислотность почвенного раствора. С помощью корневых выделений растения активно воздействуют на тот субстрат, на котором растут. Он могут изменять ионный состав и кислотность почвы, во первых, из-за различных относительных скоростей поглощении; анионов и катионов. Наиболее сильно в этом отношении влияют источники азота: в условиях преимущественного поглощения нитратов корнями рН почвы смещается в щелочную сторону, при поглощении аммония наблюдается подкисление. Во-вторых, из-за выделения в среду образовавшихся при дыхании анионов НСО3, которые существенны для уравновешивания поглощенных анионов (в частности NO3 -), для увеличения подвижности фосфора. В-третьих, с помощью активного транспорта протонов клетками поверхности корня наружу, причем выделяемые протоны - активные участники обменных процессов в почве. В-четвертых, выделениями неорганических соединений — калия, фосфорной кислоты (бобовые, гречиха, горчица) и др. В-пятых, выделениями органических веществ, которые могут иметь различную кислотность сами по себе (например, органические кислоты) и в результате использования их микрофлорой ризосферы. Корни растений выделяют значительные количества органических соединений (сахара, органические и аминокислоты, витамины и др.). В условиях стерильных почвенных культур четырехнедельные растения кукурузы секретируют около продуктов фотосинтеза, поступающих в корни. Эти соединяя, помимо участия в обменных процессах в почве, формируют специфическую для данного растения микрофлору в ризосфере. 2 Минеральные вещества в фитоценозах Микроорганизмы, участвуя в превращениях минеральных элементов в почве, также активно воздействуют на ее минеральный состав и кислотность, продуцируя, например, масляную и молочную кислоты. С корневыми выделениями связано явление почвоутомления при монокультуре сельскохозяйственных растений (накопление в почве не только самих выделений в повреждающих количествах, но и болезнетворных организмов). Поэтому учет особенностей соединений, секретируемых корнями, существен при планировании смены культур в севооборотах. Таким образом, фотосинтез влияет на минеральное питание растений не только косвенно как поставщик соединений, необходимых для роста корня, его метаболизма, но и непосредственно — в форме корневых выделений. Кроме того, еще в работах Д. Н. Прянишникова было показано, что интенсивность поглощения аммония в качестве источника азота непосредственно определяется обеспеченностью корней углеводами. Содержание воды в почве — важный фактор, влияющий на интенсивность роста корней и доступность минеральных элементов. При плохом водоснабжении корни в поисках воды проникают глубоко в почву до зоны ее достаточного увлажнения или даже до грунтовых вод. Дефицит минеральных веществ в почве также приводит к сильному развитию корневой системы, и наоборот, хорошее почвенное питание или гидропонные условия замедляют ее развитие и большая часть пластических веществ, синтезируемых растением, может расходоваться на образование ассимилирующей поверхности и товарной части урожая. Однако при ухудшении условий это может отрицательно сказаться на развитии растения. жүктеу/скачать 1,15 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|