Минеральное питание растений — это почвенный способ усвоения питательных веществ

Корневое питание растений (стр. 1 из 3)

Тема Минеральное питание растений.
Цель расширить представления учащихся о процессе питания на примере растений.
Задачи:
  • — обучающие: формировать у учащихся знания о почвенном питании растений как важнейшего процесса жизнедеятельности, познакомить с классификацией удобрений;
  • — развивающие: развивать умение устанавливать причинно-следственные связи, анализировать полученную информацию, развивать навыки исследования, содействовать развитию у учащихся навыков ухода за растениями, способствовать развитию логического мышления обучающихся;
  • — воспитательные: продолжить формирование культуры общения с объектами живой природы, воспитывать чувство собственной ответственности, жизненное и профессиональное самоопределение школьников.
Планируемый результат Предметные умения УУД
  1. В познавательной сфере: организовать деятельность учащихся по изучению процессов питания растений, разобрать классификацию и виды удобрений; давать определение понятиям.
  2. В ценностно-ориентационной сфере:
  3. Понимать ценность научного познания, его практической значимости, достоверности.
  • Личностные: Умение управлять своей познавательной деятельностью; самоконтроль и самооценка
  • Регулятивные:  Формировать умение ставить перед собой цели и анализировать условия достижения цели; Прогнозировать результат и оценивать уровень достижения результата; выделять и осознавать того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознавать качество и уровень усвоения
  • Познавательные:  Формировать умения анализировать, сравнивать, обобщать, выдвигать гипотезы, выделять главное, делать самостоятельные выводы; устанавливать взаимосвязь
  • Коммуникативные: развитие коммуникативной культуры; осознание ценности совместной деятельности
Оборудование учебник Биология 6 класс «Живой организм», презентация, видеоролик «Питание растений», опорные конспекты, таблица «Корень и его зоны», приложения, минеральные удобрения, комнатные цветы, бумажные цветы, фломастеры (красные, жёлтые).
Тип урока: усвоение новых знаний.
Вид урока: комбинированный.
Форма работы
  1. лабораторная работа
  2. КОЗ
  3. Работа в группах
  4. фронтальная

Индивидуальная

Ход урока:

  1. Организационный момент.

  2. Мотивационный момент.

  • А что такое питание{q}
  • Для чего организмам нужны питательные вещества{q}
  • Энергия{q}
  • Что является источником энергии для растений{q}

Питание — процесс получения организмом энергии и веществ через пищу. Энергия не создается и не уничтожается. Она существует в разных формах — световой, химической, тепловой, электрической, механической и т. д.

https://www.youtube.com/watch{q}v=ytadvertiseru

Формы энергии могут переходить друг в друга. Например, когда включается вентилятор, то электрическая энергия превращается в механическую, а у электрообогревателя — в тепловую.

Энергию можно определить, как способность совершать работу.

Живые организмы в этом случае можно сравнить с машинами, которые не могут работать (оставаться живыми) без постоянного притока энергии.

Примеры различного рода работы в организме: образование органических веществ, транспорт веществ, механическое сокращение мышц, деление клеток. Кроме энергии, во время питания организм получает вещества, необходимые для его роста и развития.

  • Каковы же особенности питания растений{q}
  • В каких питательных веществах нуждается растение{q}
  • Откуда растение берет неорганические вещества{q}
  • А органические вещества{q}
  • Почему у растений два способа питания{q}
  • Действительно ли корни главнее листьев, т. к. осуществляют питание растений, а листья являются, чуть ли не бесполезным убором, украшением{q} Давайте разберёмся в этом.
  1. Формирование знаний, умений, навыков:

Вначале запишем тему урока: Минеральное питание растений. А теперь сформулируем понятие питание растений

Питаниерастений— процесс поглощения и усвоенияиз окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизни.

  • Какие вы знаете типы питания растений: воздушное (фотосинтез), почвенное (корневое)

Почвенное питание изучает целая наука – агрохимия. А специалистов этой науки называют агрохимиками, или врачевателями полей. Я предлагаю вам пройти обучение основам агрохимии. А также пройти стажировку.

Для начала ответим на некоторые вопросы:

  • Что является органом почвенного питания{q}

— корень

Роль корня в почвенном питании растений.

  • Каковы основные функции корня{q}

Минеральное питание растений - это почвенный способ усвоения питательных веществ

— удерживает растение в почве и поглощает воду с минеральными веществами

  • Какая зона корня отвечает за поглощение воды с минеральными веществами{q}

— зона всасывания

  • Каковы особенности ее строения{q}

— наличие корневых волосков

  • Что собой представляют корневые волоски{q}

https://www.youtube.com/watch{q}v=ytpressru

— это выросты наружных клеток зоны всасывания, длиной до 2 мм, они плотно прилегают к частицам почвы и всасывают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Они выделяют слизь для растворения минеральных веществ и их дальнейшего всасывания. Они работают как насосы, живут несколько дней, после чего отмирают.

Минеральное питание растений - это почвенный способ усвоения питательных веществ

Новые волоски появляются на молодых клетках на границе зоны роста и всасывания, и поэтому зона всасывания перемещается в почве.

— зона всасывания использует для питания новые участки почвы

  • Что произойдет если повредить корневые волоски{q}

— растение не сможет добывать из почвы минеральные вещества и воду

  • Что нужно предпринять при пересадке растений для того, чтобы не повредить корневые волоски{q}

— пересаживать растения с комочком почвы

  • Как дальше другие органы растения получат поглощенные корнем воду и минеральные вещества{q} (учебник стр. 82)

— по зоне проведения по сосудам древесины (ксилемы) вода с минеральными веществами поступит в надземную часть растения

Сосуды древесины обратите внимание имеют форму спиралей и поэтому вода с растворёнными в ней минеральными веществами поднимается вверх, как бы преодолевая виток за витком.

Но для того, чтобы поднять воду даже на небольшую высоту, нужна сила. И эта сила называется корневым давлением.

Прочитайте также:  Переския: фото, виды и способы ухода за кактусом в домашних условиях

Минеральное питание растений - это почвенный способ усвоения питательных веществ

Корневое давление – это сила, вызывающая одностороннее движение водных растворов минеральных веществ от корней к побегам.

Поглощению воды корнем способствует и испарение воды листьями — транспирация, т. к. потеря воды в клетках должна быть возмещена, поэтому непрерывно идет ток воды. Количество воды, теряемое растением за счёт транспирации очень велико. Травянистые растения, например хлопчатник или подсолнечник, за сутки теряет таким путём 1-2 литра воды, а старый дуб – более 600литров.

Корневое (почвенное) питание – это процесс получения растением при помощи корней водных растворов минеральных веществ.

  • Теперь мы можем ответить на главный вопрос агрохимии. Какие вещества поглощает корень{q}

Воду и минеральные соли.

Правильно, корень поглощает воду. Вода имеет для растения большое значение, ведь тело растения на 50-98 процентов состоит из воды. Вместе с водой в растения попадают растворимые минеральные соли, включающие такие химические элементы как фосфор, азот, калий и т. д. Они необходимы растению для построения более сложных веществ.

  1. У вас на партах лежат листочки, на которых указаны основные минеральные вещества необходимые растениям. Эти вещества можно разделить на две группы:
  2. Удобрения
  3. Органические: Минеральные:

2. Комплексные 1.Простые:

  • — торф — азотные
  • — навоз — калийные
  • — помёт — фосфорные
  • — перегной 3. Микроудобрения
  • Макроэлементы – химические элементы или их соединения, используемые организмами в сравнительно больших количествах: кислород, водород, углерод, азот, железо, фосфор, калий, кальций, сера, магний, натрий, хлор и др.
  • Микроэлементы – это вещества необходимые для жизни, содержащиеся в очень малых количествах.
  • Но они важны все и дефицит любого из элементов приводит к развитию болезней.

Сейчас поработаем немного в паре с соседом и изучим информацию о некоторых из основных элементов. (Каждая парта попорядку выбирает себе элемент и изучает его значение, а так же что может быть при его недостатке или избытке) А теперь расскажем о самых важных элементах, которые содержатся в большем количестве. Это азот, фосфор, калий.

Минеральное питание растений - это почвенный способ усвоения питательных веществ

Роль удобрений в росте и развитии растений.

Часто агрохимикам приходится сталкиваться с большой проблемой. В естественном растительном покрове поглощённые минеральные вещества возвращаются обратно в почву с опавшими листьями, ветками и т.д.

На полях же минеральные вещества вместе с урожаем выносятся из почвы. Так вынос из почвы с 1 т урожая пшеницы составляет 10 кг кальция. Сколько килограмм кальция выносится со свеклой{q} С капустой{q} Почвы беднеют. Урожаи падают.

Как решить эту проблему{q}

Выход из этой ситуации — Вносить удобрения в почву. Но какие{q}

Давайте познакомимся с классификацией удобрений.

Азот

  • При недостатке азота замедляется рост растений.
  • Ослабляется интенсивность кущения злаковых и цветения плодовых и ягодных культур.
  • Сокращается вегетационный период.
  • Уменьшается содержание белка и снижается урожай.

Калий

  • Поддерживает водный режим
  • Повышает морозо- и засухоустойчивость
  • Повышает устойчивость к заболеваниям.
  • Недостаток его приводит к щуплости семян, понижению их всхожести и жизненности.
  • Растения легко поражаются грибными и бактериальными заболеваниями.

https://www.youtube.com/watch{q}v=ytcopyrightru

Фосфор

  • Ускорение развития и плодоношения
  • Усиление роста
  • корней
  • Повышениезимостойкости
  • Задержка цветения и созревания.
  • Окраска листьев темно-зеленая, голубоватая, тусклая.
  • При сильном недостатке фосфора в окраске листьев, черешков листьев и колосьев появляются пурпурные, а у некоторых растений—фиолетовые оттенки.

Существует две группы удобрений Органические и минеральные.

К органическим удобрениям относят навоз, зола, перегной и т.д.

  1. Минеральные удобрения в свою очередь также можно разделить на две группы, макроудобрения – это удобрения, содержащие химические элементы необходимые растениям в больших количествах, к ним относятся удобрения содержащие азот, фосфор и калий, как по одному элементу, так и в комплексе.
  2. Микроудобрения – это удобрения, содержащие химические элементы необходимые в очень небольших дозах, но и они имеют большое значение для растений.
  3. Существует и другие классификаций удобрений, например: калийные, фосфорные, азотные (аммиачная силитра) – однокомпонентные и комплексные(содержат разные процентные соотношения минеральных элементов)
  4. Вносить удобрения необходимо строго по правилам, в определённый период года, в определённый период развития растения и в определённых дозах.
  1. Первичное закрепление знаний. Итак, вы изучили теоретические основы агрохимии. А теперь я предлагаю вам пройти стажировку и применить полученные знания на практике. Каждой группе необходимо исследовать растение.

  • Определите, какие удобрения необходимы данным растениям для улучшения почвенного питания{q} Ответ обоснуйте.
  • А как вы думайте, что необходимо знать, чтобы определить необходимое удобрение{q}
  • Что бы это узнать необходимо, определить каких химических элементов недостаточно в минеральном питании комнатного растения{q}
  • Недостаток химических элементов вы сможете определить по схеме и таблице.
  • Исследуют комнатные растения. Озвучивают результаты исследования.

Механизмы поступления веществ в растения

Минеральное питание растений, методы его изучения.

Минеральное питание растений — это совокупность процессов поглощения, передвижения и усвоения растениями химических элементов, получаемых из почвы в форме ионов минеральных солей.

При исследовании золы растений в ней было обнаружено множество химических элементов, Это свидетельствует о том, что данные элементы необходимы растениям и накапливаются в них. Среди них – углерод (около 45 % сухой массы тканей), кислород (45%), водород (6%) и азот (1,5 %). Их называют органогенами.

Все минеральные элементы, в зависимости от их количественного со- держания в растении, принято делить на макроэлементы, содержание кото- рых – более 0,01 % от сухой массы (к ним относятся азот, фосфор, сера, ка- лий, кальций, магний), и микроэлементы, содержание которых – менее 0,01 % (железо, марганец, медь, цинк, бор, молибден, кобальт, хлор)..

  • Методы изучения минерального питания:
  • -Водная культура (выращивание растений в воде, на питательной смеси);
  • -Аэропоника (процесс выращивания растений в воздушной среде без использования почвы, при котором питательные вещества к корням растений доставляются в виде аэрозоля.)
  • -Использование биогумуса (создают биогумус с помощью червей);
  • -Фитотроны (камеры с микроклиматом помещение для выращивания р-ний в искусственно регулируемых условиях. );
  • -Метод стерильных культур (выделяют отдельные клетки, помещают в разные среды);
  • -Культура изолированных клеток и тканей.
Прочитайте также:  Ландшафтный дизайн участка основные элементы

Особенность минерального обмена растений — накопление элементов в тканях в концентрациях значительно более высоких, чем во внешней среде. Для калия и фосфора характерно наибольшее концентрирование. Вместе с тем растение может накапливать и ненужные ему вещества. Например, концентрация кадмия в тканях культурных растений в 2—16 раз выше, чем в почве.

Другая характерная черта минерального питания — специфичность в потребности, накоплении и распределении по органам отдельных элементов у разных растений. Это касается и токсических элементов: репа (Brassica rара) накапливает кадмий в 4 раза больше, чем морковь (Daucus sativus), но в корнеплоде (съедобной части) репы его концентрация вдвое ниже, чем в корнеплоде моркови.

Специфичность в накоплении элементов, в том числе токсичных для человека и животных (тяжелых металлов, нитрата и др.), учитывается при оценке качества сельскохозяйственной продукции. В то же время способность растений извлекать и накапливать ионы-загрязнители может бытьполезна.

В настоящее время некоторые виды растений используются в такой технологии очистки окружающей среды, как фиторемедиация.

Значение общих элементов минерального питания.

Каждый химический элемент играет в жизни растения особую роль. Минеральные соединения азота и зольных элементов поглощаются наземными высшими растениями почти исключительно корнями.

Соли, как и вода, поглощаются живыми клетками первичной коры корня и корневыми волосками, затем корневым давлением выталкиваются с водой в сосуды, разносятся транспирационным током по другим частям растения и снова принимаются живыми клетками стебля и листа.

Значение элементов минерального питания

Элементы Значение для жизнедеятельности растения
С, О, Н универсальные компоненты органических соединений — углеводов, липидов
С, О, Н, N, S универсальные компоненты органических соединений — белков, нуклеиновых кислот, порфиринов
Si придает прочность клеточным стенкам
Al участвует в обмене веществ в гидрофитов
Fe, Mn, Zn, Mo, Co входят в состав ферментов или их кофакторов
Fe необходимое для синтеза хлорофилла, участвует в структуре отдельных ферментов и целых ферментных систем, связанных с окислительно-восстановительными реакциями клетки
Mn, Mg, Zn обеспечивают сочетание ферментов или коферментов с субстратами
Mn участвует в окислительно-восстановительных реакциях процессов дыхания и фотосинтеза (фотолиз воды)
Mg как компонент хлорофилла участвует в фотосинтезе
Zn входит в состав большого количества разнообразных ферментов
В усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы, увеличивает количество цветов и плодов
Cu входит в состав компонентов электрон-транспортной цепи митохондрий и хлоропластов
Mo, Co участвуют в азотфиксации
Mo участвует в восстановлении нитратов
Cl участвует в процессах фотосинтетического выделения кислорода
P входит в состав АТФ, нуклеиновых кислот, участвует в обмене веществ
К, Mg, Ca влияют на гидратацию коллоидов протоплазмы
К влияет на активность почти 60 ферментов

Механизмы поступления веществ в растения.

Механизм поступления питательных веществ сложный процесс. В основном он осуществляется в результате обмена между ионами почвенного раствора и теми ионами, которые находятся в поверхностных слоях растительных корневых клеток.

Такая контактная обменная реакция между почвенным раствором и корневыми клетками обеспечивает растениям возможность извлекать питательные вещества из почвенного раствора слабой концентрации и сосредоточить их внутри организма в больших размерах.

  1. В поступлении питательных веществ можно выделить этапы:
  2. 1) поступление иона в кажущееся свободное пространство корня
  3. 2) преодоление мембранного барьера
  4. 3) транспорт иона по тканям растения
  5. Питательные вещества могут вступать в контакт с поверхностью корня по 3-м механизмам:
  6. 1. корневой перехват (к соприкосновению с питательным веществом приводит рост корней)
  7. 2. массовый поток (растения поглощают воду, вызывая движение к корню почвенного раствора содержащего питательные вещества)
  8. 3. диффузия (потребляя элементы питания растения, уменьшают их концентрацию у поверхности корней, это дает возможность перемещения питательных веществ по градиенту концентрации)

Вклад каждого из этих механизмов зависит от интенсивности поглощения веществ корнем и от обеспеченности элементом почвы.

Поглощение элементов питания свободным пространством корня может осуществляться не только обменно на Н и НСО3- но и на ионы органических и минеральных соединений выделяемых корнем.

Прочитайте также:  Когда пересаживать розы осенью или весной

Ионы элементов питания, адсорбированные в апопласте удерживаются силами электростатического притяжения и могут вытесняться другими ионами в окружающий раствор.

Преодоление мембранного барьера. Транспорт иона по тканям растения.

Основной компонент мембран – белки и фосфолипиды. Мембрана построена из 3-х слоев. Внутренний образован 2мя слоями фосфолипидов которые смыкаются гидрофобными концами благодаря силам Ван-дер-Ваальса и находятся в полужидком состоянии. Способы проникновения ионов через биол мембраны. 1.

Простая диффузия через липидную фазу, если в-во растворимо в липидах. 2. Облегченная диффузия гидрофильных в-в с помощью липофильных переносчиков. 3. Простая диффузия через гидрофильные поры (например, через ионные каналы). 4. Перенос в-в с уч-ем акт переносчиков (насосов). 5.

Перенос в-в путем экзоцитоза (везикулярная секреция) и эндоцитоза (за счет инвагинации мембран)..

При пассивном энергия клетки не расходуется, вещества перемещаются по градиенту концентрации (диффузия и осмос) или электрического потенциала (электрофорез). Т.к. элементы питания поступают в клетку в виде ионов, направление их движения определяется совместным действием указанных выше градиентов, составляющих электрохимический градиент.

Проникновение ионов в клетку при пассивном транспорте происходит через гидрофильные поры.

Активный транспорт – это перемещение питательных веществ против электрохимического градиента требующее больших затрат метаболической энергии, т.е. активный транспорт работает в том случае когда электрохимический градиент не работает на клетку.

Биология в лицее

  • Минеральное питание растений
  • Виртуальная лабораторная работа «Корневое давление у растений»
  • Растения как живые организмы успешно растут и развиваются, если имеют все необходимые условия для жизни: свет, воду, воздух, пищу.

Пища нужна всем организмам, так как она – источник энергии.

Без притока энергии не могут осуществляться жизненно важные процессы в клетках, тканях и в организме в целом. Поэтому питание – необходимое условие для существования организма. Растительный организм с помощью корней и листьев добывает пищу в почвенной и наземной среде.

С помощью корней растение извлекает из почвы необходимые ему вещества – так осуществляется почвенное питание. В этом процессе особо важную роль играют корневые волоски в  зоне всасывания. Вот почему почвенное питание еще называют корневым питанием. Корневое питание обеспечивает поступление в растение воды и минеральных солей.

https://www.youtube.com/watch{q}v=ytaboutru

Поглощение воды и минеральных веществ корнем (Интерактивный рисунок)

С помощью корневых волосков растение получает из почвы соли калия, кальция, фосфора, магния, соединения азота, серы и другие химические элементы. Минеральные вещества корневая система поглощает из почвы в виде растворов вместе с водой. Корневые волоски принимают непосредственное участие в их поглощении.

Механизм функционирования проводящих сосудов корня (Анимация)

Почвенное питание – это минеральное питание растений.

Во всасывающей зоне корня идет не только поглощение воды и солей. В этой части корня с участием поглощенных растворов минеральных солей и органических веществ, поступивших от листьев, активно идут сложные химические процессы обмена веществ и образования различных новых соединений.

Здесь синтезируются сложные химические вещества, из которых строятся потом белки, витамины, ростовые вещества и др. Они необходимы для нормального роста и развития растения.

Таким образом, корень не только всасывает из почвы воду с минеральными солями, но и участвует в образовании многих новых органических веществ.

Процессы поглощения и преобразования растворенных минеральных веществ интенсивнее идут в дневные часы. Особенно активно эти процессы происходят в период цветения растений.

В естественном растительном покрове поглощенные растениями минеральные вещества частично возвращаются в почву с опавшими листьями, ветками, хвоей, цветками, отмершими корневыми волосками.

Но после уборки урожая сельскохозяйственных растений поглощенные корнем минеральные вещества не возвращаются в почву.

Так, вынос только кальция из почвы с 1 т урожая пшеницы составляет 10 кг, свеклы – 40 кг, а капусты – 60 кг.

Органические удобрения – это навоз, торф, компост и перегной (разлагающиеся остатки растений).

Минеральные удобрения – это азотные соединения (селитра, мочевина), фосфорные (суперфосфат, костная мука), калийные (зола, хлористый калий, сульфат калия).

Названные удобрения привносят в почву элементы минерального питания, которые требуются растениям в большом количестве. Вот почему их называют макроэлементные удобрения или макроудобрения (от греч. макрос – «большой»).

К минеральным удобрениям относятся и микроэлементы, которые потребляются растением в чрезвычайно малом количестве. Однако микроэлементы (медь, бор, молибден, марганец) не менее важны для жизнедеятельности растений. Они участвуют в обменных процессах организма, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.

Микроэлементы – группа незаменимых минеральных веществ, обеспечивающих жизнедеятельность растительных организмов.

Удобрения вносят в почву в разное время: до посева, одновременно с ним или после посева в виде подкормки. При внесении удобрений следует соблюдать нормы, так как их избыток снижает урожайность. Удобрения восстанавливают плодородие почвы и улучшают минеральное питание растений.

Корень – это специализированный орган минерального питания растений. Растение поглощает много минеральных веществ. В почву для сохранения плодородия и нормального роста и развития растений вносят органические и минеральные удобрения.

https://www.youtube.com/watch{q}v=ytdevru

/b{amp}gt;

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Огородик
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector