Что такое воздушное питание растений

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Воздушное питание растений (фотосинтез)

Популярные статьи

Воздушное питание растений (фотосинтез)

Фотосинтез — процесс образования безазотистых органических веществ (углеводов) растениями из углекислого газа атмосферы и воды под действием солнечного света:

Растения, произрастающие на суше, ежегодно поглощают из атмосферы примерно 20 млрд т углерода в форме углекислого газа или в среднем 1300 кг на 1 га, вся совокупность растений, включая морские водоросли, — около 150 млрд т. Наземные растения перерабатывают 4217 кДж космической солнечной энергии в продукты ассимиляции ежегодно.

Однако коэффициенты использования фотосинтетически активной радиации (ФАР), то есть солнечного света с длиной волны от 380 до 720 нм, на создание органического вещества составляет 47-49% интегральной солнечной радиации. В посевах коэффициенты использования ФАР не превышают 0,5-3%. Максимально возможным для фотосинтеза считается КПД ФАР 28%. Наиболее интенсивное накопление биомассы — до 700 кг/га в сутки — происходит при хороших условиях освещенности, температуры и водоснабжения, высоком уровне обеспеченности питательными веществами и составляет до 14% от общего поступления ФАР за день.

Образующиеся в процессе фотосинтеза простые углеводы служат исходным материалом для синтеза сложных углеводов: сахарозы C₁₂H₂₂O₁₁, крахмала (C₆H₁₀O₅)_n, клетчатки (C₆H₁₀O₅)_n.

Фотосинтетическая деятельность зависит от видовых особенностей растения, возраста отдельных листьев и всего растения, интенсивности и длины волны света, уровня азотного питания.

Только 2-4% солнечной энергии, попадающей на поверхность вегетирующих растений, используется для синтеза органических веществ. Остальная часть расходуется на транспирацию и отражение. Растение испаряет воду для охлаждения. Сам процесс испарения связан с большой затратой энергии. На испарение листьями расходуется более 25% солнечной энергии, в южных районах — до 70-95%, что примерно в 10-45 раз больше, чем запасается в урожае.

Одна из задач современной науки — изыскание способов повышения коэффициента использования солнечной энергии.

«Если последствия хищнического хозяйства, непроизвольно удаляющего из почвы питательные вещества, и поправимы тем или иным способом, путем удобрения земли, то окончательно непоправимо только расточительное, неумелое пользование главным источником народного богатства — солнечным светом».

Для образования сложных органических веществ из первичных продуктов фотосинтеза затрачивается энергия, образующаяся в растении в результате дыхательных процессов, то есть окисление углеводов кислородом. Этот процесс противоположен фотосинтезу:

Выделяющаяся при дыхании энергия используется на:

Энергия дыхания используется и для преодоления ростками сопротивления почвы при прорастании.

Энергия, выделяемая в процессе дыхательного окисления веществ переходит в специфическую форму накопления энергии — макроэргические фосфатные связи аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Макроэргические соединения можно разделить на две группы:

Во всех реакциях обмена веществ энергия используется в сопряженных процессах освобождения и использования энергии, а передача энергии от одной реакции к другой может быть только, когда две реакции идут последовательно и имеют общие промежуточные продукты. Так, образование сахарозы может протекать сопряжённо с гидролизом АТФ:

глюкозофосфат + фруктоза → сахароза + H₃PO₄.

Аналогично протекают процессы образования крахмала из глюкозы, белков из аминокислот.

В сухие жаркие годы с суховеями фотосинтез у растений возможен только в ранние утренние и вечерние часы. В остальное время происходит потеря пластических веществ и энергии на сопротивление и защитные реакции неблагоприятным условиям среды (дефициту влаги и повышенной температуре). При этом нарушается баланс между образованием и расходованием макроэргических фосфорных соединений, снижается энергетический потенциал, повышается окислительный потенциал в клетке, что приводит к окислительному разрушению углеводов, белков, в связи с чем в тканях растительного организма накапливается аммиак и наступает их отравление.

Было отмечено положительное влияние фосфора и калия на обводненность коллоидов протоплазмы, что приводит к снижению расхода влаги на транспирацию. Ткани растений, обеспеченные фосфором, характеризуются большой водоудерживающей способностью. У таких растений более устойчивый водообмен, обусловленный увеличением содержания осмотически- и коллоидно-связанной воды, повышенной гидратацией компонентов протоплазмы. Особенно действие фосфора проявляется в условиях недостаточного водообеспеченности в ранние периоды развития растений.

На современной стадии развития сельскохозяйственной науки, возможности регулирования процессов фотосинтеза ограничены. Ассимиляционная поверхность листьев в посевах может меняться от 5-6 до 40-50 тыс. м 2 на 1 га. Изреженные посевы поглощают только 20-25% падающей на них ФАР и используют на фотосинтез только 1-2% от поглощенной. При достаточной плотности посевов за вегетационный период растения могут поглощать 50-60% падающей ФАР и накапливать в органических веществах урожая до 2-3% от поглощенной энергии. Теоретически этот показатель может быть повышен до 20-25%. Если коэффициент использования поглощенной энергии на фотосинтез повысить до 6-8%, это приведет к сокращению расхода воды на создание 1 т сухого вещества с 400-500 до 75-100 т.

Источник

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Описание слайда:

1. Как осуществляется минеральное питание растений?
2. В чем разница между минеральными и органическими удобрениями?
3. Что такое макро- и микроудобрения?
4. Зачем растениям нужна вода?
5. Все ли растения одинаково испаряют воду?
6. Назовите экологические группы растений по их отношению к воде (с примерами).
Проверка домашнего задания

Описание слайда:

Проверка домашнего задания
Расположите в правильной последовательности предложения, записав цифры последовательности в одну строку :
Вещества, поступившие в корневой волосок, перемещаются в другие клетки корня.
Через проводящие ткани стебля минеральные вещества транспортируются ко всем частям растения.
С помощью корневых волосков корня растение извлекает из почвы необходимые ему минеральные вещества.
Вещества передвигаются в клетки древесины корня.
Минеральные вещества транспортируются в зону проведения корня.
2

Описание слайда:

Ключ
3 1 4 5 2
17.01.2021
3
Критерии оценки

5 правильных ответов- «5»
3 правильных ответа- «4»
2 правильных ответа- «3»

Зорина Наталья Николаевна, учитель биологии и экологии

Описание слайда:

Описание слайда:

Эксперименты Дж. Пристли
Джозеф Пристли (1733-1804)

Описание слайда:

Джозеф Пристли (1733-1804)
Ян ван Гельмонт Баптист (1579 –1644)
Растения получают питание …
Из воды!
Из воздуха!

Описание слайда:

Воздушное питание растений — фотосинтез
Тема урока
17.01.2021
7
Зорина Наталья Николаевна, учитель биологии и экологии

Описание слайда:

Посмотрите анимацию и выполните задание
8

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Условия протекания фотосинтеза
11

Описание слайда:

Фотосинтез
12
Вода
Хлорофилл
Свет
Углекислый газ
Органические вещества
Кислород
Зорина Наталья Николаевна, учитель биологии и экологии

Описание слайда:

Что такое фотосинтез?
13
Составьте определение, используя слова из списка:
процесс, органические вещества, неорганические вещества, хлоропласты, свет, кислород.

Описание слайда:

Описание слайда:

К какой группе можно отнести растения по способу питания?
15
Автотрофы- организмы, которые создают органические вещества.
Зорина Наталья Николаевна, учитель биологии и экологии

Описание слайда:

Описание слайда:

Климент Аркадьевич Тимирязев
Русский ученый – ботаник и физиолог растений.
Назвал роль зеленых растений на Земле космической.

Описание слайда:

Какова связь между растениями и Космосом?

Описание слайда:

Описание слайда:

Описание слайда:

Ма-а-а-а-аленький
тестик …
0
3
6
9
ВРЕМЯ РАБОТЫ:
Время.
10 СЕКУНД
20 СЕКУНД
30 СЕКУНД
40 СЕКУНД
50 СЕКУНД
1 МИНУТА
1,5 МИНУТЫ
2 МИНУТЫ
2,5 МИНУТЫ
3 МИНУТЫ
3,5 МИНУТЫ
4 МИНУТЫ
4,5 МИНУТЫ
5 МИНУТ

Описание слайда:

1) В. И. Вернадский
2) Ян Гельмонт
3) Юлиус Сакс
4) Д. Пристли
1. Кто впервые обнаружил, что растения превращают углекислый газ в кислород?

Описание слайда:

1) Наличие почвенного питания

2) Наличие в их клетках
Хлоропластов

3) Способность к бесполому размножению

4) Нет правильного ответа
2. В чем состоит главное отличие зеленых растений от всего живого на Земле?

Описание слайда:

3. Как называется вещество, улавливающее солнечные лучи?
1) Кислород
2) Хлоропласт
3) Хлорофилл
4) Углерод

Описание слайда:

4. Какое не растворяющееся в воде вещество образуется в результате фотосинтеза?
1) Углерод
2) Крахмал
3) Кислород
4) Все перечисленные выше вещества

Описание слайда:

5. Как называются организмы, способные создавать органические вещества?
1) Автотрофы
2) Гетеротрофы
3) Хлоротрофы
4) Гомотрофы

Описание слайда:

6. Какой газ выделяют растения во внешнюю среду в процессе фотосинтеза?
1) Углерод
2) Кислород
3) Водород
4) Углерод

Описание слайда:

7. Для процесса фотосинтеза необходима
1) Вода
2) Температура 5-10 °С
3) Световая энергия
4) Минеральные вещества

Описание слайда:

8. Если, при обработке йодом, лист посинеет, то это означает, что
1) Растение требует больше света
2) Листу недостаточно минеральных веществ
3) Ничего не значит, все листья синеют при обработке йодом
4) Лист содержит крахмал

Описание слайда:

9. Как углекислый газ поступает в листья
1) Через специальные органеллы
2) Через устьица
3) Через корни из почвы
4) Через повреждения в листе

Описание слайда:

10. Фотосинтез свойственен
1) Всем растениям
2) Только цветущим
3) Только водным
4) Всем зеленым

Описание слайда:

Поставь оценку
0 – 1 ошибка «5» 2 – 3 ошибки «4» 4 – 5 ошибок «3» 6 – 10 ошибок «2»

Описание слайда:

Домашнее задание
33
§ 14 пересказать,
С. 81 вопросы 1-4 ответить устно, №5 письменно
Прочитать дополнительный материал с. 82

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Курс профессиональной переподготовки

Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Похожие материалы

Урок «Класс однодольные. Семейство Лилейные.»

Рабочая программа по биологии 5 класс

Организация работы по формированию здорового образа жизни у учащихся МБОУ Знаменская СОШ

Сценарий мероприятия Тема: «Озёрно – болотный комплекс г. Слюдянки (Слюдянское и Таловское озёра)».

Урок биологии Озеро Байкал. Легенды

Методическая разработка для преподавателя по биологии «Эволюционное учение» 1 курс медколледжа

Виртуальную экскурсию по заповедникам и паркам Прибайкалья.

Презентация по биологии 6 класс : «Тренировочные задания»»

Не нашли то что искали?

Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5396875 материалов.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Пик использования смартфонов приходится на 16 лет

Время чтения: 1 минута

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

В России утвердили новый порядок формирования федерального перечня учебников

Время чтения: 1 минута

Совфед отклонил закон о верифицированных онлайн-платформах и учебниках

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения планирует выделить «Профессионалитет» в отдельный уровень образования

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Биология в лицее

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Фотосинтез. (Воздушное питание растений)

Виртуальные лабораторные работы и опыты по теме «Фотосинтез»:

Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в процессе фотосинтеза (от греч. фотос – «свет» и синтезис – «соединение»).

Фотосинтез. (Анимация)

Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счет энергии солнечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических – углекислого газа и воды. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.

Схема процесса фотосинтеза. (Анимация)

Зеленый лист – специализированный орган воздушного питания.

Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в мякоти листа мелких, но многочисленных хлоропластов с зеленым пигментом – хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превращая таким образом лист в могучую фабрику образования органических веществ.

Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Зеленое растение, например примулу или пеларгонию зональную, помещают в темный шкаф. Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющие пластинки бумаги. Оказывается, внешне лист никак не изменился. Но после его обесцвечивания (кипячением в спирте разрушается хлорофилл) и последующей обработки раствором йода можно увидеть, что незатемненная часть листа, содержавшая крахмал, посинела, а бывшая затемненной часть листа приобрела желтый цвет йода. Это свидетельствует о том, что здесь крахмал не образовался, так как клетки листа не получали световой энергии.

Фотосинтез – процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света образует органические вещества – углеводы (преимущественно сахара), а также кислород.

Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием – поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.

В среднем растения поглощают около 55 % энергии солнечных лучей, а на фотосинтез расходуется только 1,5-2 % поглощенной энергии. Это очень мало, но и такое количество обеспечивает жизнь всем организмам на Земле.

Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Образовавшиеся в хлоропластах продукты фотосинтеза поступают в цитоплазму, где с помощью ферментов превращаются в сахара. Полученные органические вещества (преимущественно сахара) по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам. Но большая их часть передвигается по стеблю вниз к корням, где принимает участие вместе с минеральными солями в образовании белков и жиров, которые откладываются про запас.

Пути передвижения веществ в процессе питания. (Анимация)

Для фотосинтеза обязательно нужен углекислый газ, поступающий в лист вместе с воздухом через устьица, и вода, приходящая по сосудам из корня.

Таким образом, в процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества. Организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, называют самопитающимися, или автотрофными (от греч. аутос – «сам», трофе – «питание»). Автотрофный тип питания – главная особенность растительного организма.

Зеленые растения – автотрофы: создавая органические вещества, запасают в них солнечную энергию и делают ее доступной для других организмов.

Интерактивный урок-тренажёр. (Пройдите все страницы и выполните все задания урока)

Источник

Воздушное питание растений

Фотосинтез – создание органических веществ

Корневое питание дает растению только минеральные соли и воду. Органические вещества и заключенную в них энергию растение получает в процессе фотосинтеза (от греч. фотос – «свет» и синтезис – «соединение»). Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счет энергии солнечного света растение с помощью зеленого хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических – углекислого газа и воды. Так как основным поставщиком углекислого газа для фотосинтеза является воздух, то этот способ получения растением органических веществ называют воздушным питанием.

Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием – поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.

Зеленый лист – специализированный орган воздушного питания. Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом. Присутствие же в мякоти листа многочисленных хлоропластов с хлорофиллом создает огромную фотосинтезирующую поверхность, превращая таким образом лист в могучую фабрику образования органических веществ.

Роль света в фотосинтезе

Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Зеленое растение, например пеларгонию зональную (герань), помещают в темный шкаф. Через 2-3 дня у этого растения черной бумагой или фольгой затемняют небольшую часть одного листа и ставят растение на свет. Через 8-10 часов срезают этот лист, снимают с него затемняющую пластинку. Затем для обесцвечивания листа его кипятят в спирте (при этом разрушается хлорофилл и зеленая окраска исчезает). После этого лист помещают в раствор йода. В результате проведения опыта можно увидеть, что незатемненная часть листа, содержавшая крахмал, посинела (крахмал от йода становится синим), тогда как затемненная часть листа приобрела желтый цвет йода. Это свидетельствует о том, что здесь, в затемненной части листа. крахмал не образовался, так как клетки листа не получали световой энергии. Крахмал – это органическое вещество, которое растение образует на свету в процессе фотосинтеза.

Фотосинтез процесс, в котором зеленое растение из неорганических веществ (углекислого газа и воды) с использованием энергии солнечного света образует органические вещества – углеводы (глюкозу. фруктозу, крахмал), а также кислород.

Фотосинтез – очень славный многоступенчатый процесс. В общих чертах фотосинтез состоит из двух этапов. Начало процессу задает свет.

Схема процесса фотосинтеза: 1 — хлорофилл; 2 — вода; 3 — кислород; 4 — водород; 5 — углекислый газ; 6 — вещество, заряженное энергией; 7, 8 — углеводы (сахара)

Свет активирует хлорофилл. Активированный хлорофилл разлагает (разрушает) молекулу воды. При этом освобождается водород, а кислород виделяется в воздух. Это первый этап фотосинтеза. Так как участие энергии солнечного свата является обязательнейшим условием, то этот этап фотосинтеза называют световым. Затем в ходе химических реакций с участием углекислого газа и активных компонентов, полученных на первом этапе фотосинтеза, образуется органическое соединение, из которого в дальнейшем синтезируются различные углеводы, богатые энергией. Этот этап фотосинтеза называют темновым, потому что здесь все процессы идут без участия света.

Использование продуктов фотосинтеза растением

Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Образовавшиеся в хлоропластах продукты фотосинтеза (углеводы) поступают в цитоплазму, где с помощью ферментов превращаются в другие органические вещества (белки, жиры и др.). Полученные органические вещества по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам. Но большая их часть передвигается по стеблю вниз к корням, где принимает участие вместе с минеральными солями в образовании белков и жиров, которые откладываются про запас.

Основные пути передвижения веществ в процессе корневого и воздушного питания (красными стрелками обозначено движение воды и минеральных веществ, черными — органических веществ)

Образовавшиеся в ходе фотосинтеза органические соединения используются клетками растения в качестве питательных веществ.

Глюкоза — высокоэнергетическое вещество. В зависимости от потребностей растения она или сразу же после образования используется для процессов жизнедеятельности (в том числе для дыхания и построения клеток), или откладывается про запас в виде крахмала, сахаристых соков, или перерабатывается при участии минеральных солей, поглощенных корнями из почвы, в белки, жиры и другие органические вещества.

Для фотосинтеза обязательно нужен углекислый газ, поступающий в лист вместе с воздухом через устьица, и вода, приходящая по сосудам из корня.

Зеленые растения – автотрофы

В процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества. Организмы. способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, называют самопитающимися или автотрофными (от греч. аутос – «сам», трофе – «питание»). Автотрофный тип питания – главная особенность растительного организма.

Зеленые растения автотрофы: создавая органические вещества, запасают в них солнечную энергию. Запасенная в растительной массе энергия становится доступной для других живых организмов.

Роль автографов точно выразил российский ученый Сергей Павлович Костычев: «Стоит зеленому листу прекратить работу на несколько лет, и все живое население земного шара, в том числе и человечество, погибнет».

Успешность протекания воздушного питания зависит от многих факторов окружающей среды: интенсивности и качества света, концентрации углекислого газа, минерального питания, водного режима, температуры, загрязнения воздуха.

Некоторые газы промышленного происхождения, особенно сернистый газ, даже в малых дозах повреждают листья растений. Огромный вред побегам и листьям наносят выхлопные газы автомобилей. Сажистый налет закупоривает устьица и уменьшает прозрачность кожицы листа. Кислотные дожди разрушают кожицу и мякоть листа.

Воздушное питание растений поддерживается корневым питанием. Фотосинтез — процесс образования на свету с помощью хлорофилла органических веществ из воды и углекислого газа. В этом процессе зеленые растения улавливают энергию солнечного света и преобразуют ее в энергию, доступную для других организмов. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Сохранение зеленых растений на планете — важная задача, стоящая сейчас перед людьми.

Источник