- •Корневая система как орган поглощения, синтеза и выделения веществ.
- •Функции углеводов в растениях
- •Функции белков в растениях.
- •Функции липидов в растениях.
- •Макроэлементы
- •Микроэлементы (10-3-10-5 %).
- •Строение хлоропластов.
- •Хлорофиллы
- •Каротиноиды
- •Количественная теория фотосинтеза
- •Пути повышения кпд фотосинтеза.
- •Зависимость фотосинтеза от факторов внешней среды и особенностей растений
- •Выращивание растений при искусственном облучении (светокультура)
- •Влияние температуры на иф и ид (дыхания)
- •Вопрос 4. Обмен жиров.
- •Распад жиров
- •Взаимосвязь обменов веществ в растениях.
- •Вопрос 5. Транспорт органических веществ по флоэме.
- •Физиологические основы орошения
- •Водный дефицит растений (вд)
- •Влияние недостатка воды на физиологические процессы
Макроэлементы
N (азот).Занимает первое место в питании растений. Ф (физиологическая) роль:Nвходит в состав важнейших органических веществ: белков; аминокислот; нуклеиновых кислот; хлорофилла; большинства витаминов; гормона роста гетероауксина и т.д.
При «+» (хорошем обеспечении) Nсильно стимулируется рост растений, накапливается обильная вегетативная масса, листья приобретают ярко-зеленую окраску.Nстимулирует рост, но замедляет развитие, т.е. созревание растений.
При «-» Nрастения отстают в росте, приобретают бледно-зеленую, а чаще листья желтеют, окраску и если не сделать подкормку, то могут погибнуть.
Особенностью N-соединений является их хорошая растворимость и они легко вымываются из почвы. Кроме того, избыток азота вреден для растений и этот элемент представляет большую экологическую опасность. Поэтому сNнадо работать осторожно. Его лучше вносить дробным способом, максимально приближая к периодам его усвоения растениями.
Из почвы растения усваивают минеральный азот в виде ионов NH4+(аммонийный) иNO3-(нитратный).
Фосфор (Р).Элемент жизни и мысли. Усваивается в виде ионов фосфорной кислоты: Н2РО4; НРО42-; РО43-; ионов полифосфатов.
Ф. роль. Р входит в состав АТФ. В составе крахмала растений до 3 % Р.
При «+» Р улучшается рост и развитие растений (фосфор ускоряет развитие, т.е. созревание растений), формируется больше репродуктивных органов.
При «-» Р на листьях появляются пурпурно-фиолетовые пятна, особенно на всходах, в зрелом возрасте листья темно-зеленые с фиолетовыми прожилками.
Особенность Р питания – соединения Р труднорастворимы и слабодоступны растениям, особенно молодым. Поэтому для улучшения питания на ранних этапах в рядки при посеве вносят гранулированный суперфосфат в дозе 5-10 кг/га Р2О5. Фосфор «отвечает» за формирование корневой системы.
Калий (К).Не входит в состав органических соединений и находится в виде ионов К+и солей. Ф. роль К:
Регулирует водный режим растений, т.к.
А) 2/3 величины осмотического потенциала клетки, от которого зависит поступление воды, определяют К+;
Б) влияют на физико-химические свойства ЦП, усиливая их обводненность и водоудерживающую способность, что повышает устойчивость растений к «+» и «-» температурам.
В) ионы К+регулируют движение устьиц (калиевый насос).
К+способствует оттоку углеводов из листьев в органы потребления и запасания. В связи с этим К+способствуют накоплению крахмала в урожае.
При «+» К+ растения лучше растут и развиваются, интенсивнее кустятся, более устойчивы.
При «-» К+по краям листьев появляются буро-коричневые пятна, т.н. «краевой ожог» листьев.
Для ионов К+характерна ярко выраженная способность к реутилизации, т.е. повторному использованию благодаря их оттоку из старых органов и клеток в молодые. Способностью к реутилизации обладают практически все ЭП, за исключением Са2+.
Поэтому и N, и Р, и К+и др. ЭП максимально накапливаются в товарной части урожая и отчуждаются с поля. Следовательно, ежегодно надо восполнять их вынос путем внесения удобрений.
Кальций. Необходим для всех хлорофиллоносных растений. Его много содержится в коре, старых листьях. Са2+- стабилизатор структуры. Он входит в состав срединной пластинки клеточной стенки, в составе мембран. Са2+- универсальный антагонист по отношению ко всем ионам (исключение Мо), т.е. снижает их подвижность в почве. Поэтому Са2+является и сильным радиопротектором, снижая подвижность радионуклидов. Са2+активирует многие ферменты: дегидрогеназы, липазы,фосфатазы, др.
Са2+влияет на точки роста корней и стеблей. При «-» Са2+наблюдается ослизнение корневой системы, не образуются корневые волоски, угнетается верхушка (рост ее) стебля, что может вызвать гибель растения, пожелтение листьев.
Магний (Mg2+).В растениях содержится в значительных количествах (10-15 % в золе).
Физиологическая роль:
Входит в состав хлорофилла, фитина (Са, Mgсоль шестиатомного спирта инозина);
Активизирует ферменты энергообмена – киназы. Образует активные комплексы с АТФ;
При «-» Mg2+на листьях образуются светло-зеленые и белесые пятна от средины (вдоль срединной жилки). Постепенно пожелтевшая ткань буреет и отмирает.
Сера (SO42-).Содержится в органической (60-80 %) и минеральной форме (20-40 %).
Физиологическая роль S:
Входит в состав незаменимой аминокислоты метионина;
В составе двух аминокислот: цистина и цистеина, которые содержатся практически во всех белках. Из двух молекул цистеина образуется молекула цистина, что повышает уровень ОВП в растениях.
СН2SН СН2SН СН2 – S – S – СН2
│ │ │ │
СНNН2 + СНNН2 → СНNН2 СНNН2 (-S-S- дисульфидная связь)
│ │ │ │
СООН СООН СООН СООН
Цистеин цистин
3) В составе ацетил-кофермента А (СН3-СОS-КоА), который лежит в центре превращения углеводов, липидов в растениях. Усваивается из почвы в виде SO42-. Менее восстановленные соединенияSO2;SH2– токсичны.
При «-» Sна листьях, по краям наблюдаются белесые пятна.
Натрий (Na+).Его много содержится в растениях, но физиологическая роль полностью не выявлена, Особенно много содержат растения – галофиты, растущие на засоленных почвах.
Считается, что он выполняет косвенную роль в питании растений, замещая ионы К+из ППК почвы. Необходим для сахарной свеклы и некоторых других культур.
Кремний (SiO2).Его много в доисторических растениях (мхи, папоротники), в соломе злаков, что повышает ее механическую прочность.
Хлор (Cl-). Участвует при фотолизе воды. Избыток вреден для растений. Следует относить к микроэлементам.