Питання для самоконтролю

1. Що називається осмосом,ендосмосом?

2. Чому рослинну клітину можна розглядати як осмотичну систему?

3. Які розчини називаються гіпертонічними, гіпотонічними, ізотонічними?

4. Що називається осмотичним тиском?

5. Від чого залежить величина осмотичного тиску?

6. Що називається всисною силою клітини?

7. Від чого залежить величина всисної сили?

8. У яких випадках клітини віддають воду оточуючому розчину, у яких поглинають?

9. Що таке плазмоліз, циториз? Коли виникає такий стан клітин?

10. Як змінюються осмотичні показники рослин (осмотичний тиск, всисна сила) влітку протягом доби?

11. Охарактеризувати величину всисної сили посухостійких , солестійких і вологолюбних рослин.

12. Пояснити причини ендосмосу та екзосмосу рослин.

13. Від чого залежить величина водного потенціалу?

14. Що таке водний потенціал, як його визначити?

15. Пояснити, чому під час посухи недоцільно вносити добрива під посіви.

16. Значення води в житті рослини.

17. Виявлення кореневого тиску. Явища плачу і гутації.

18. Залежність поглинальної діяльності кореневої системи від умов середовища і стану рослин.

19. Транспірація, її біологічне значення.

20. Види транспірації, регуляція продихової і позапродихової транспірації.

V. Мінеральне живлення рослин

Мінеральне живлення – це поглинання рослинами необхідних мінеральних елементів і включення їх до обміну речовин. Вищі рослини переважну кількість цих елементів поглинають через кореневу систему, тому це живлення називають також кореневим. Воно є одним із основних факторів регуляції росту, розвитку і продуктивності рослин.

Мінеральне живлення можливе завдяки автотрофності рослин, тобто їх здатності використовувати речовини неорганічної природи для формування своїх тканин і органів. Основна кількість органічної речовини створюється у процесі фотосинтезу за рахунок вуглекислого газу повітря, води, світлової енергії Сонця. Водночас інтенсивність фотосинтезу значною мірою визначається рівнем забезпечення рослин елементами мінерального живлення, оскільки вони є складовою частиною рослин або беруть безпосередню участь у синтезі основних сполук – білків, амінокислот, хлорофілу та інших, які визначають кількість і якість урожаю.

5.1. Історія дослідження та методи вивчення мінерального живлення рослин

Вчення про мінеральне живлення має давню і досить суперечливу історію.

Майже впритул до відкриття фотосинтезу на рубежі XІX ст. панувала думка про те, що рослини будують своє тіло із “соків землі”. Ця думка базувалася на багаторічному досвіді землеробства про важливу роль ґрунту у отриманні врожаю низки сільськогосподарських культур. Ще у V–VІ ст. н.е. при вирощуванні жита, пшениці, ячменю, кукурудзи, льону, багатьох овочевих культур для підвищення родючості ґрунту і продуктивності культур використовували гній, попіл, річковий мул. Аристотель (384–322 рр. до н.е.) вважав, що ґрунт замінює рослині шлунок і інші органи травлення і забезпечує її їжею у вигляді складних речовин. Це тлумачення Аристотеля наприкінці XVІІІ – початку XІX ст. розвинув німецький агроном А.Теєр у “гумусову теорію”. Французький природознавець Паліссі у 1563 р. висловив досить вагомі міркування про роль добрив і мінеральних речовин, вважаючи, що гній не мав би ніякого значення, якби у ньому не містилась сіль, яка залишається після його мінералізації. Майже через 100 років (у 1656 р.) англійський хімік Глаубер своїми дослідами довів позитивний вплив селітри на збільшення врожаю багатьох рослин.

Оригінальні думки щодо живлення рослин належать М.В. Ломоносову, який надавав важливого значення не тільки ґрунтовому, але й повітряному живленню. Французький агрохімік Ж.Б. Буссенго (1837) у своїх дослідах довів, що рослини можна вирощувати і на чистому піску, якщо внести туди мінеральні солі (попіл і селітру).

Німецький хімік Ю. Лібіх розробив теорію мінерального живлення рослин, згідно з якою основою родючості ґрунту є мінеральні речовини. При цьому він вважав, що рослини спроможні поглинати азот з повітря у вигляді аміаку. Крім того, Ю. Лібіх не визнавав гумусову теорію і відкидав роль ґрунту як джерела органічних речовин для росту і розвитку рослин. Він вперше сформував “закон мінімуму”, згідно з яким приріст урожаю лімітується фактором, який знаходиться у мінімумі. Ю. Лібіх стверджував, що для запобігання виснаженню ґрунтів і зберігання їх родючості необхідно дотримуватись “закону повернення” поживних речовин, поглинутих рослиною. У свій час К.А. Тимірязєв зазначав, що вчення про необхідність повернення речовин є одним із вагомих надбань науки.

Важливе значення для розвитку теорії мінерального живлення мали досліди І. Кнопа і Ю. Сакса, якими була доведена можливість вирощування рослин до повного дозрівання у водних культурах при забезпеченні їх азотом, фосфором, калієм, сіркою, кальцієм, магнієм, залізом. Досліди за допомогою вегетаційного методу дали можливість вивчити особливості мінерального живлення рослин, описати фізіологічні ознаки нестачі окремих елементів за зовнішнім станом рослин, довести неможливість засвоєння не бобовими рослинами азоту атмосфери і вивчити низки інших питань.

У теорію і практику мінерального живлення великий внесок зробили наші співвітчизники академік Д.М. Прянишніков, П.А. Власюк, Р.Т. Вільдфлуш, Т.Н. Кулаковська та інші.

Сучасний стан знань про мінеральне живлення рослин такий, що дозволяє розробити систему удобрення основних сільськогосподарських культур відповідно до їх фізіологічних вимог для отримання максимально можливого врожаю у конкретних грунтово-кліматичних умовах. Водночас, є низка питань щодо поглинання, транспорту, метаболізму елементів мінерального живлення, які потребують подальших досліджень.