Поглощает воду из почвы
Обновлено: 04.07.2024
Рабочие программы и КТП составлены в соответствии с требованиям Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.
Рабочие программы и УТП составлены в соответствии с требованиям Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования.
Корень.
Часть 1
Задания с выбором одного верного ответа.
А 1. Корень – это
1) видоизмененный побег
2) зачаточное растение
3) подземный орган растения
А 2. Какую из перечисленных функций корни не выполняют
1) закрепление растений в почве
2) всасывание воды и минеральных солей из почвы
3) запасание питательных веществ
4) образование питательных веществ в растении
А 3. Корни одного растения называют корневой системой потому, что
1) у растения много корней
2) все корни растения связаны общей функцией
3) у корней разные названия
4) все корни отрастают от одного
А 4. Как называются корни, отрастающие от стебля?
А 5. Как называются корни, отрастающие от главного корня?
А 6. Мочковатой называют такую корневую систему, у которой
1) главный корень не отличается от многочисленных придаточных
2) главный корень сильно развит и похож на стержень
3) от главного корня отходят боковые корни
4) главный корень развивается из корешка зародыша
А 7. На луковице тюльпана образуются
1) стержневые корни
2) придаточные корни
3) боковые корни
4) все виды корней
А 8. У срезанной ветки тополя, поставленной в воду, развиваются корни
А 9. Мочковатую корневую систему имеет
А 10. Стержневую корневую систему имеет
А 11. У лука мочковатая корневая система. Сколько семядолей в зародыше семени лука?
А 12. Сосуды корня расположены в зоне
А 13. Зона деления корня образована тканью
А 14. Корневые волоски располагаются в зоне
А 15. Рост корня в длину происходит благодаря ткани
А 16. В зоне проведения происходит
1) поглощение воды
2) деление клеток
3) передвижение воды и минеральных веществ
4) рост корня в длину
А 17. Корневой чехлик образуется из клеток зоны
А 18. Корневой чехлик
1) обеспечивает передвижение веществ по растению
2) выполняет защитную функцию
3) придаёт корням прочность
4) участвует в делении клетки
А 19. Прочность и упругость корню обеспечивает ткань
А 20. Корневой волосок – это
1) часть корня, состоящая из одного ряда клеток
2) небольшие боковые корешки
3) вытянутая клетка на поверхности корня, приспособленная к поглощению веществ
4) группа клеток, поглощающих воду и минеральные соли
А 21. Корневые волоски обеспечивают
1) защиту корня от соприкосновения с почвой
2) рост корня в длину
3) рост корня в толщину
4) поглощение корнем из почвы воды и минеральных солей
А 22. Корневые волоски растения живут
2) несколько дней
3) примерно месяц
А 23. Сосуды, проводящие воду и минеральные соли, проходят через
2) кору и центральную часть
3) центральную часть корня
4) между корой и центральной частью
А 24. Отщипывание кончика корня при пересадке молодых растений называется
А 25. Если удалить верхушку корня растения, то
1) увеличивается количество боковых корней
2) корень будет продолжать рост в длину
3) образуются корневые шишки
4) растение погибнет
А 26. Образованию придаточных корней способствует
2) обрезка стебля
А 27. Поглощению воды из почвы способствует
1) процесс дыхания
2) корневое давление
3) деление клеток
4) движение цитоплазмы
А 28. Температура воды, при которой всасывающая сила корней будет наименьшей
А 29. В процессе дыхания корни, как и другие органы растения
1) поглощают кислород и выделяют углекислый газ
2) поглощают углекислый газ и выделяют кислород
3) поглощают воду и выделяют кислород
4) поглощают пары воды и выделяют углекислый газ
А 30. На заболоченной почве культурные растения плохо растут, так как в ней мало
1) минеральных веществ
3) органических веществ
А 31. Величина корневого давления уменьшается при
1) повышении температуры
2) уменьшении содержания кислорода в почве
3) понижении температуры
4) смене вида удобрений
А 32. Весной культурные растения подкармливают азотными удобрениями. Это необходимо для
1) уничтожения вредителей
2) роста растений
3) защиты растений от болезней
4) для размножения растений
А 33. Холодостойкость растений повышают удобрения
1) азотные и фосфорные
3) фосфорные и калийные
4) любые виды удобрений
А 34. Видоизменением корня является
1) корнеплод моркови
2) корневище ландыша
3) клубень картофеля
4) луковица тюльпана
А 35. Видоизмененные корни служат для
1) запасания питательных веществ
2) воздушного питания
3) запасания воды
4) все перечисленное
А 36. При прополке культурных растений необходимо удалять многие сорняки, например осот, с корнями, так как
1) они занимают место в почве
2) с помощью корней эти растения размножаются
3) корни сорняков выделяют вредные для культурных
4) они поглощают много воды и минеральных солей
Часть 2
В 1. Установите последовательность расположения зон корня, начиная с корневого чехлика
1) зона проведения
2) зона всасывания
4) зона растяжения
5) корневой чехлик
В 2. Выберите из перечня особенности строения и функции, характерные для корня.
1) не образует листьев и растет вглубь почвы
2) осуществляет газообмен через устьичные клетки
3) выполняет функцию фотосинтеза
4) закрепляет растение в почве
5) поглощает воду и минеральные вещества
6) регулирует испарение воды листьями
В 3. Соотнесите
Признаки корневых систем
Тип корневой системы
1) хорошо развитые придаточные корни, среди которых главный корень не выделяется
2) хорошо развитый главный корень, от которого отходят боковые корни
3) корни отрастают от нижней части стебля или от листьев
4) характерна для однодольных растений
5) характерна для двудольных растений
А) Стержневая корневая система
Б) Мочковатая корневая система
Часть 3
Задания со свободным ответом
С 1. В заболоченных районах тундры многие растения страдают от недостатка влаги. С чем это связано?
С 2. В каком случае внесение в почву минеральных удобрений сопровождается загрязнением окружающей среды?
С 3. Чем можно объяснить, что корни некоторых растений, например орхидей, могут зеленеть на свету?
С 4.Почему окучивание картофеля способствует повышению его урожайности?
С 5. Почему корневой волосок нельзя считать тканью?
С 6. Как используют знания о дыхании корней при выращивании растений?
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Минеральное питание 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.
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. При этом они работают как маленькие насосы. Вещества, поступившие в корневой волосок, перемещаются в другие клетки всасывающей зоны корня и затем поступают в клетки проводящей ткани – трахеиды и сосуды древесины . По ним они транспортируются в зону проведения корня и далее через стебель ко всем частям растения .
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.
Чтобы предотвратить истощение почвы и собирать большие урожаи, на поля вносят удобрения . Их разделяют на органические и минеральные.
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.
В ней даются основные понятия о потребностях растений в воде и кислороде. На основе этого нужно делать выводы о будущей конструкции гидропонной установки, в частности об организации её корневой зоны и об организации снабжения непосредственно корней (в случае аэропоники) или питательного раствора кислородом.
Поглощение корнем воды
Одной из важнейших функций корневой системы является всасывание и подача воды в надземную часть. Как известно, растение на 80% состоит из воды. Вода участвует в дыхательном обмене, разлагается при образовании в процессе фотосинтеза органических веществ, таких, как сахар и крахмал. Однако расход ее на эти процессы ничтожен по сравнению с той тратой, которую растения производят при испарении воды листовой поверхностью (транспирация).
В солнечную погоду листья, поглощая лучистую энергию, необходимую для процесса фотосинтеза, могут перегреться и погибнуть. Чтобы сохранить эти важнейшие органы от гибели, растения выработали защитные приспособления. Листья непрерывно испаряют воду, вследствие чего температура их снижается, и даже на ярком солнечном свету они почти не нагреваются. В зависимости от погоды площадь листьев, равная 1 м2, испаряет за час днем от 15 до 250 г воды, а ночью от 1 до 20 г.
В тепличных условиях одно взрослое растение огурцов, подвязанное на шпалерах, испаряет ежедневно до 200-300 г воды. Для пополнения воды, потраченной на испарение, корень автоматически должен подавать новые порции ее. Если корень не справляется с этой работой, то растение завядает, прекращая одновременно вырабатывать в процессе фотосинтеза новые органические вещества, перестает расти, что сильнейшим образом сказывается на урожае.
Корню приходится, таким образом, совершать колоссальную работу, чтобы обеспечить растение водой. При выращивании растений в почве корень разыскивает воду, углубляясь на 1,5- 2 м, и оплетает каждый комочек почвы в сравнительно большом объеме. В силу этого протяженность и общая поверхность корней у растений, выросших в естественных условиях, очень велика: она примерно в 50-100 раз превышает поверхность листьев.
Роль корня в обеспечении растений водой намного облегчена при выращивании их на искусственных субстратах. Вода не связывается субстратом. Поиски ее делаются ненужными. Вода всегда имеется в изобилии и легко доступном виде.
При выращивании растений на искусственных субстратах вода расходуется особенно экономно. Обычно при поливе почвы часть воды, проникая вглубь, не используется растением, часть вступает в прочное соединение с глинистыми частицами и становится недоступной для корней, иногда количество такой воды достигает 16% от общей влагоемкости. Наконец, очень много воды испаряется с поверхности почвьи. Таких потерь воды не имеется при выращивании растений без почвы.
Поглощение корнем минеральных веществ
Известно, что только молодые растущие части корневой системы (до 5 см от кончика корня) хорошо поглощают минеральные соли. Более старые опробковевшие участки корня не способны к поглощению питательных солей. Таким образом, только при создании хороших условий для роста корня растение нормально обеспечивается питательными веществами.
Корневая система (растений проделывает большую работу, разыскивая и собирая по крупицам рассеянные в почвенной толще питательные элементы. Лишь незначительная часть минеральных солей находится в так называемом почвенном растворе, из которого они без особого труда всасываются корнем. Однако почвенный раствор даже в самой плодородной почве содержит относительно мало питательных веществ и не может обеспечить нормального развития растений. Основная масса питательных солей находится в нерастворимом состоянии или адсорбирована на поверхности мельчайших почвенных частиц.
Питание растений в почве является весьма сложным по сравнению с питанием растений в водных растворах. В почве необходима как большая поверхность корневых систем, так и наличие в ней значительного запаса дыхательных материалов.
Питание растений в почве осложняется еще тем, что питательные вещества, в особенности азот и фосфор, находятся в форме органических соединений. Они становятся доступными для растения лишь после разложения его микроорганизмами, и чем благоприятнее условия для жизнедеятельности микроорганизмов в почве, тем больше питательных веществ получают растения. В холодную погоду разложение органического вещества не идет столь энергично, как летом, поэтому весной растения проявляют зачастую признаки азотного голодания. Вносимый в почву навоз, торф и другие органические удобрения также должны подвергнуться переработке микроорганизмами. Из этого следует, что урожай растений, растущих в почве, до некоторой степени зависит от жизнедеятельности микроорганизмов. К сказанному следует добавить, что зачастую даже плодородные почвы не всегда содержат достаточное количество микроэлементов, которые или отсутствуют или находятся в недоступной для растений форме.
Если рассматривать почву с этих позиций, то каждый почвенный образец представляет собой настолько сложную среду, что часто самый точный химический анализ не в состоянии дать ответ, сколько и каких веществ находится в данный момент в распоряжении растений. Это создает большие трудности при решении вопросов, связанных с подкормкой при интенсивной культуре растений, так как излишнее внесение минеральных удобрений приводит к засолению почвы и ухудшает ее физические свойства.
Выращивание растений без почвы легко разрешает задачу рационального питания растений, так как в любое время простой количественный анализ позволит дать точный ответ, в каком количестве то или иное вещество находится в растворе. В случае необходимости состав среды можно изменить в нужном направлении. Это является одним из основных преимуществ метода.
Поглощение минеральных веществ является физиологическим процессом и тесно связано с дыханием корней. Поэтому одним из условий интенсивного поглощения питательных солей является хорошая аэрация корневой системы. Очень важны также температурные условия, кислотность и концентрация окружающего раствора. Остановимся отдельно на каждом из этих условий, которые способствуют обеспечению растений питательными веществами.
Роль аэрации корня в поглощении им питательных веществ
Как уже говорилось, корень нуждается в кислороде, иначе функции его по поглощению воды и питательных солей затормаживаются. Воздушные пространства между крупными комочками структурной почвы вполне удовлетворяют эту потребность. В бесструктурной почве с очень мелкими частицами и незначительными воздушными полостями имеется ничтожный запас кислорода, что отрицательно сказывается на росте растений.
Интенсивнее всего дышат растущие молодые корни, они главным образом и поглощают питательные соли. Старые корни действуют лишь как транспортные пути, передавая поглощенные ионы в надземную часть растений. Нежные молодые корешки в сухом пространстве отмирают, не достигнув питательного раствора. Поэтому при выращивании растений в искусственной среде необходимо в первую очередь обратить серьезное внимание на создание благоприятных условий аэрации и влажности воздуха, что обеспечит и нормальный рост корня и его работу.
Какова фактическая потребность корня в кислороде? Опыты показали, что корень взрослого растения томатов при сухом весе в 2 г поглощает за один час в среднем 15-16 мг кислорода (Базырина, 1950). Если сравнить эту величину с содержанием кислорода в одном литре воздуха, которое составляет около 300 мг - станет ясным, что корень, помещенный во влажную, хорошо проветриваемую воздушную среду, никогда не будет страдать от недостатка кислорода. Совершенно другая картина наблюдается при полном погружении корня в питательный раствор и особенно при внезапном затоплении его. В таких случаях уже через 3 - 4 часа начнется подвялание листвы и отмирание растений, так как корень начинает испытывать недостаток в кислороде.
В дальнейшем дыхание корня будет поддерживаться только за счет поступления в питательный раствор новых порций кислорода, что происходит крайне медленно. Через поверхность в 100 см2 за каждый час в раствор будет поступать всего 0,5 мг кислорода. Корень будет находиться в состоянии удушья - кислородного голодания, которое может привести к частичному отмиранию корневой системы и затормозить рост растений.
Залог успеха выращивания растений в водных растворах, прежде всего заключается в том, чтобы создать для жизнедеятельности корня наиболее благоприятные условия: корневая система должна находиться в хорошо проветриваемом воздушном пространстве, насыщенном водяными парами, и только кончики корней могут быть погружены в питательный раствор. Нарушение этих условий, хотя бы частичное, неблагоприятно скажется на росте растений.
Корни обеспечивают растение водой, выполняя всасывающую функцию, это обеспечивает поступление воды из почвы в наземные части растения.
Корневая система
Вода в растение поступает из почвенного раствора через корневую систему. Всасывает воду растение не всей поверхностью корня, а только его корневыми волосками. Количество их громадно и достигает нескольких миллиардов у одного растения. Корневые волоски недолговечны, и отмершие быстро заменяются новыми, которые образуются ближе к кончику корня.
Корневые волоски во много раз увеличивают всасывающую поверхность корня. Остальная часть корня покрыта пробкой и служит для проведения воды и закрепления растения в почве. Например, у хлебных злаков общая поверхность корней в 130 раз превосходит надземную.
Корни злаков углубляются в почву на 1,5—2 м, у люцерны и других растений засушливых мест —значительно глубже. Корни значительно распространяются и в ширину. Общая длина корней со всеми их разветвлениями измеряется километрами, а у крупных растений, например сосны — десятками километров.
Размеры корневой системы
Размеры корневой системы растений непостоянны и зависят от условий, в которых развивается растение. В южных районах растения имеют более развитую и проникающую глубже в почву корневую систему по сравнению с северными, где корни прижаты к поверхности почвы.
Способность корней к ветвлению в 1000 раз превышает таковую у надземных органов. Корневая система деревьев прижата к поверхности почвы. Огромная корневая система дает возможность растению использовать минимальное количество воды, находящейся в почве.
Поглощение воды непосредственно надземными частями растения — листьями и стеблем — ничтожно, и не может удовлетворить потребности большинства растений в воде. Водные растения, не покрытые кутикулой и пробкой, поглощают воду и минеральные вещества всей поверхностью.
Корневое давление
Всосанная вода передвигается по корню вначале перпендикулярно длине корня, по направлению к центральному его цилиндру, где расположены сосуды. Этот короткий путь воды идет по живым клеткам корня.
Передвижение ее в этом направлении объясняется разницей между величинами сосущей силы клеток. По направлению от периферии корня к его центральному цилиндру сосущая сила клеток возрастать вследствие чего вода доходит до центрального цилиндра корня и затем по сосудам поднимается в надземные органы. Сила с которой корень нагнетает воду в надземные органы, называется корневым давлением. Корневое давление можно наблюдать, срезав стебель хорошо увлажненного растения. Через несколько минут с поверхности среза выделяется сок, называемый пасокой.
Это явление называется плачем растения. Корневое давление можно измерить, надев на конец срезанного стебля резиновую трубку и соединив ее с манометром. Показатель корневого давления неодинакова у разных растений: у травянистых растений — 1—3 атм, у древесных обычно выше.
Гуттация
Корневое давление можно наблюдать, не повреждая растение, во влажной атмосфере. В этом случае нет испарения воды с поверхности листьев, (подробнее: Транспирация у растений), вода выдавливается через особые отверстия (гидатоды) в виде капель и скапливается на кончиках листьев.
Такое явление называется гуттацией и тоже доказывает наличие корневого давления. Корневое давление играет важную роль в поднятии воды по растению в весеннее время до распускания листьев, а также в ночные часы, когда ликвидируется водный дефицит, создающийся в течение дня.
Корневое давление называют еще нижним концевым двигателем водного тока.
Влияние внешних условий на всасывающую деятельность корней
Скорость поступления воды в корни растения зависит от следующих показателей:
Температура почвы
Приведем такой пример: если обложить горшок с растением снегом или льдом, то через некоторое время растение завянет. Это объясняется тем, что скорость поступления воды в растение с понижением температуры замедляется, а испарение наземных органов растения, которые находятся при другой, более высокой, чем корни, температуре, остается довольно высоким.
Задержка всасывания воды с понижением температуры почвы объясняется повышением вязкости протоплазмы во всасывающих клетках корня.
При резком понижении температуры почвы наблюдается увядание растений, приводящее к нарушению многих физиологических процессов: закрываются устьица, уменьшаются испарение воды и фотосинтез, задерживаются поступление минеральных веществ (главным образом азота) и переработка поступивших в клетку веществ.
У озимых злаков вода в корни поступает почти без задержки, поэтому по сравнению с другими растениями они могут хороню расти ранней весной и осенью.
Наличие кислорода
Наличие кислорода в почве также играет большую роль в поступлении воды в растение. Протоплазма клеток корня активно продвигает воду только при наличии энергии, выделяемой в процессе дыхания клеток.
При недостатке кислорода в плохо аэрируемых почвах замедляется дыхание, тормозится деление клеток образовательной ткани, что задерживает рост корня. Наличие кислорода в почве - обеспечивает поступлении воды в растение. В результате вода в растение поступает очень медленно, в клетках нарушается обмен веществ: накапливаются спирты, углекислота и органические кислоты, изменяющие осмотические свойства протоплазмы.
Такое явление может наблюдаться при плохой обработке почвы, ее заболачивании, а также при вымокании растений весной и осенью в низких местах, залитых водой.
Концентрация почвенного раствора
Поступление воды в растение также зависит от концентрации почвенного раствора. Вода начнет поступать в растение лишь в том случае, если концентрация клеточного сока корня будет больше концентрации почвенного раствора. В противном случае растения не только не могут взять воду из почвы, но и сам почвенный раствор будет высасывать ее из клеток. На соленных почвах с высокой концентрацией почвенного раствора развивается особая галофитная растительность, приспособленная к высокому содержанию солей в почве.
Почва должна быть структурной, чтобы обеспечить нормальный водный, воздушный и температурный режим растений. Неблагоприятные условия температуры, недостаток кислорода, высокая концентрация почвенного раствора создают физиологическую сухость почвы.
В таких условиях корни обеспечивают растение водой замедленно. Но это понятие относительно: имеются растения, которые могут использовать воду и этих почв.
Читайте также: