ماذا عن تغذية النبات؟ معادن تغذية النبات: العناصر والوظائف الرئيسية للعناصر المختلفة للنباتات

تغذية النبات هي امتصاص المعادن الموجودة في التربة عن طريق نظام الجذر واستيعاب النبات نفسه بشكل أكبر. من أجل المرور الطبيعي لعمليات امتصاص العناصر المعدنية ، يحتاج النبات إلى تنفس نظام الجذر ، ودرجة حرارة محيطة مناسبة ، وحموضة التربة ، وتركيز وتركيب محاليل المغذيات. أهم عناصر تغذية النبات هي: الفوسفور ، والبوتاسيوم ، والنيتروجين ، والحديد ، والكالسيوم ، والمغنيسيوم ، والبورون. تؤدي جميع العناصر التي تتكون منها النباتات وظائف معينة. دور المعادن في عملية نمو النبات متنوع للغاية. بالإضافة إلى الأكسجين والكربون والهيدروجين (الكائنات العضوية) ، تتطلب جميع النباتات الفوسفور والكبريت والنيتروجين والمغنيسيوم والكالسيوم والحديد. نتيجة لدراسات مختلفة ، تم اكتشاف أنه من أجل النمو والتطور الأمثل للنباتات ، يلزم وجود مجموعة كاملة من المواد الموجودة في التربة بكميات مجهرية. بالإضافة إلى الحديد الذي يمتصه النبات ، فإنه يحتاج أيضًا إلى النحاس والزنك والبورون والكوبالت والمنغنيز والموليبدينوم.

تنقسم جميع العناصر المذكورة أعلاه المستخدمة في المحاليل الغذائية إلى ثلاث مجموعات حسب طبيعة الاستهلاك:

1) العناصر فائقة الصغر - الفضة ، والراديوم ، والزئبق ، والكادميوم ، وما إلى ذلك (جزء من المليون في المائة) ؛

2) العناصر النزرة - النحاس ، البورون ، الزنك ، المنغنيز ، الكوبالت ، الموليبدينوم ، وغيرها ، تستهلك بكميات صغيرة (من مائة ألف إلى جزء من الألف في المائة) ؛

3) المغذيات الكبيرة - الفوسفور ، النيتروجين ، الكالسيوم ، البوتاسيوم ، الكبريت ، الحديد ، المغنيسيوم ، تستهلك بكميات كبيرة نسبيًا (من مائة بالمائة إلى عدة بالمائة).

يجب أن يتلقى النبات من أجل نموه الطبيعي جميع المعادن التي يحتاجها بالتركيزات الصحيحة في شكل مذاب. إذا لم يتلق النبات الكمية المناسبة من بعض العناصر ، تظهر علامات الجوع. بإضافة هذا العنصر ، يتم التخلص من هذه العلامات. إذا تلقى النبات أي عنصر دقيق فائض ، فسيتم تسمم النبات. البورون والنحاس ، على سبيل المثال ، بتركيزات أعلى من 1 مجم لكل 1 كيلوجرام من التربة يمنع نمو العديد من النباتات. إذا انخفض التركيز عن 0.5 مجم لكل 1 كيلوغرام ، تبدأ الجوع. يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن هذه العناصر المعدنية تشارك في عملية بناء العضيات الخلوية والبروتوبلازم. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها توفر بنية معينة من الغروانيات الحيوية للمادة الحية ، والتي بدونها لا يمكن أن تستمر عمليات الحياة.

الفوسفوروجدت في التربة في شكل عضوي ومعدني. تسود الأشكال المعدنية للفوسفور في التربة البودزولية والحمضية. لذلك ، فإن تقييد مثل هذه التربة يزيد من توافر المواد المحتوية على الفوسفور للنباتات. في حالة حدوث مجاعة الفوسفور ، تصبح أوراق النباتات صفراء خضراء ، وتتأخر عملية وضع براعم الزهور وبداية ازدهار النباتات ، وتتدهور جودة الأزهار.

نتروجينضروري للتطور الطبيعي للنباتات. مع نقص هذا العنصر ، تصبح أوراق النبات صفراء وخضراء شاحبة مع بقع حمراء. في حالة تجويع النيتروجين ، تصبح الأوراق أرق. عادة ، يتم احتواء النيتروجين في طبقة التربة الخصبة بشكل غير متوفر للنباتات. ومع ذلك ، نتيجة للعمليات الميكروبيولوجية ، يتم تحويل النيتروجين من الأشكال التي يتعذر الوصول إليها إلى شكل تستوعبه النباتات. هناك بعض الكائنات الحية الدقيقة في التربة التي تمتص النيتروجين من الهواء وتجعله متاحًا للنباتات. ومع ذلك ، فإن تغذية النبات بالأسمدة النيتروجينية ضرورية في معظم الحالات ، لأن التربة فقيرة في هذا العنصر.

المغنيسيوم- عنصر مدرج في تكوين نبات الكلوروفيل. مع عدم وجود هذا العنصر ، تصبح الأوراق هشة ، وتصبح "رخامية". يخلق المغنيسيوم تفاعلًا محايدًا للتربة ، ويساعد أيضًا في القضاء على الآثار الضارة للجير الزائد. البوتاسيوم مطلوب من قبل النباتات لمجموعة متنوعة من العمليات الفسيولوجية التي تحدث فيها. هذا العنصر مسؤول عن تطوير نظام الجذر. وجوده يجعل النظم الجذرية للنباتات أكثر مقاومة للصقيع. وكقاعدة عامة ، يحتوى البوتاسيوم في التربة من 1 إلى 2.5 في المائة. في التربة الثقيلة والمتوسطة ، البوتاسيوم موجود في شكل ممتص ، وهذا هو المصدر الرئيسي لتغذية النبات ، والأسمدة البوتاسية ضرورية بشكل خاص للتربة الخفيفة والبودزولية والخثية ، وفي حالة مجاعة البوتاسيوم ، فإن الأوراق العلوية للنباتات تعاني أكثر من غيرها ، فهي تتفتح وتتحول إلى اللون الأصفر عند الحواف ، وتبقى مناطق الأوراق المحيطة بالأوعية فقط خضراء.

الكالسيوميوجد في التربة على شكل فوسفات وكربونات وأملاح أخرى. وجود الكالسيوم في التربة يحسن خصائصها. ومع ذلك ، بالنسبة لتغذية النبات ، يكون هذا العنصر بكميات صغيرة. يضاف الكالسيوم إلى التربة لتطبيع حموضتها.

حديديدعم التطور الطبيعي للكلوروفيل والبلاستيدات الخضراء في النباتات. إذا لم يكن هناك ما يكفي من الحديد في التربة ، فإن الأوراق تصبح رخامية ، ويصبح لونها متفاوتًا ، ويحدث تلون الأوراق ، كما يحدث شيخوخة الأوراق ، حيث يتم تدمير الكلوروفيل الموجود فيها.

كوبالتكما يزيد من استقرار الكلوروفيل في النباتات.

الزنكتطبيع تنفس النبات.

بورمطلوب للبلاستيدات الخضراء. تؤدي كمية غير كافية من هذا العنصر في التربة إلى تدهور البلاستيدات الخضراء.

الموليبدينوم، الموجودة في التربة بكميات مجهرية ، مسؤولة عن تطبيع وظائف البلاستيد.

نحاسمسؤولة عن تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تحدث في الخلايا النباتية.

تنتج الصناعة أقراص من الأسمدة الدقيقة من ماركة "2A". تزن 0.36-0.4 جم وتحتوي على: بورون - 20 مجم ، نحاس - 5 مجم ، موليبدينوم - 0.4 مجم ، الباقي - مواد نشطة بيولوجيًا (BAS).

لتضميد الجذور ، يتم إذابة 3 أقراص في دلو واحد سعة 10 لترات. لرش الأوراق ، يذاب قرص واحد في 1 لتر من الماء. يتم الرش قبل ازدهار النباتات وبعد شهر من ذلك.

النباتات العليا عبارة عن كائنات ذاتية التغذية ، أي أنها تصنع المواد العضوية على حساب المركبات المعدنية ، بينما تتميز الحيوانات والغالبية العظمى من الكائنات الحية الدقيقة بنوع من التغذية غير المتجانسة - استخدام المواد العضوية التي سبق أن صنعتها كائنات أخرى. يحدث تراكم المادة الجافة للنباتات بسبب امتصاص ثاني أكسيد الكربون من خلال الأوراق (ما يسمى "تغذية الهواء") ، وعناصر الماء والنيتروجين والرماد - من التربة عبر الجذور ("تغذية الجذر").

تعمل بالهواء

التمثيل الضوئي هو العملية الرئيسية التي تؤدي إلى تكوين المادة العضوية في النباتات. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة الشمسية في الأجزاء الخضراء من النباتات التي تحتوي على الكلوروفيل إلى طاقة كيميائية ، والتي تُستخدم لتخليق الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء. في المرحلة الخفيفة من عملية التمثيل الضوئي ، يحدث تفاعل تحلل الماء مع إطلاق الأكسجين وتكوين مركب غني بالطاقة (ATP) ونواتج مخفضة. تشارك هذه المركبات في المرحلة المظلمة التالية في تخليق الكربوهيدرات والمركبات العضوية الأخرى من ثاني أكسيد الكربون.

مع تكوين الكربوهيدرات البسيطة (hexose) كمنتج ، تكون معادلة التمثيل الضوئي الكلية كما يلي:

6 CO 2 + 6H 2 O + 2874 kJ \ u003d C 6 H 12 O 6 +6 O 2

من خلال المزيد من التحولات من الكربوهيدرات البسيطة في النباتات ، يتم تكوين كربوهيدرات أكثر تعقيدًا ، بالإضافة إلى مركبات عضوية أخرى خالية من النيتروجين. يتم تصنيع الأحماض الأمينية والبروتينات والمركبات العضوية الأخرى المحتوية على النيتروجين في النباتات على حساب المركبات المعدنية من النيتروجين (وكذلك الفوسفور والكبريت) والمنتجات الوسيطة للتمثيل الغذائي - التوليف والتحلل - الكربوهيدرات. يستهلك تكوين العديد من المواد العضوية المعقدة التي تتكون منها النباتات الطاقة المتراكمة في شكل روابط فوسفات عالية الطاقة من ATP (ومركبات أخرى عالية الطاقة) أثناء عملية التمثيل الضوئي ويتم إطلاقها أثناء الأكسدة - في عملية التنفس - للمواد العضوية المكونة سابقًا مجمعات سكنية. تعتمد شدة التمثيل الضوئي وتراكم المادة الجافة على الإضاءة ومحتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء وتزويد النباتات بالماء والمغذيات المعدنية. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال الأوراق. فقط جزء صغير من ثاني أكسيد الكربون. (حتى 5٪ من إجمالي الاستهلاك) يمكن أن تمتصه النباتات من خلال الجذور. من خلال الأوراق ، يمكن للنباتات امتصاص الكبريت في شكل SO 2. من الغلاف الجوي ، وكذلك عناصر النيتروجين والرماد من المحاليل المائية أثناء التغذية الورقية للنباتات. ومع ذلك ، في ظل الظروف الطبيعية ، يتم تغذية الكربون بشكل أساسي من خلال الأوراق ، والطريقة الرئيسية لدخول عناصر الماء والنيتروجين والرماد إلى النباتات هي تغذية الجذور.

تغذية الجذر

يتم امتصاص عناصر النيتروجين والرماد من التربة عن طريق السطح النشط لنظام جذر النباتات في شكل أيونات (الأنيونات والكاتيونات). لذلك ، يمكن امتصاص النيتروجين في شكل أنيون NO 3 وكاتيون NH 4 + (فقط البقوليات قادرة على استيعاب النيتروجين الجزيئي في الغلاف الجوي في التعايش مع بكتيريا العقيدات) والفوسفور والكبريت - في شكل أنيون أحماض الفوسفوريك والكبريتيك - H 2 PO 4 - و SO4 2- ، بوتاسيوم ، كالسيوم ، مغنيسيوم ، صوديوم ، حديد - على شكل كاتيونات K + ، Ca 2+ ، Mg 2+ ، Fe 2+ ، وعناصر النزرة - على شكل الأنيونات أو الكاتيونات المقابلة.

تستوعب النباتات الأيونات ليس فقط من محلول التربة ، ولكن أيضًا الأيونات التي تمتصها الغرويات. علاوة على ذلك ، تعمل النباتات بنشاط (نظرًا لقدرتها على إذابة إفرازات الجذور ، بما في ذلك حمض الكربونيك والأحماض العضوية والأحماض الأمينية) على المرحلة الصلبة للتربة ، وتحويل العناصر الغذائية الضرورية إلى شكل يسهل الوصول إليه.

لا تقتصر احتياجات الكائن الحي على الماء والضوء وثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج النبات بشدة إلى معادن مذابة في الماء مدى الحياة. بدونها ، لا يمكن للنبات أن ينمو ويعمل ويؤتي ثماره. تشمل العناصر الكيميائية الضرورية للنباتات: N ، P ، Mg ، Cl ، Ca ، S. الصوديوم جزء من الأحماض الأمينية ؛ الفوسفور - في تكوين الأحماض النووية. المغنيسيوم - في تكوين الكلوروفيل. الكلور والكالسيوم والكبريت والعديد من العناصر الأخرى ضرورية للحفاظ على النشاط الحيوي ليس فقط للنبات ، ولكن أيضًا لأي خلايا أخرى. تتلقى النباتات العناصر النزرة من محلول التربة. يعاني الكائن النباتي من حاجة خاصة إلى النترات والفوسفور ، وبالتالي فإن نقص هذه العناصر يُشار إليه في المقام الأول على نمو النبات وتطوره. في أجزاء مختلفة من العالم ، للتربة تركيبة كيميائية مختلفة. إذا كانت التربة التي تزرع فيها المحاصيل لا تحتوي على معادن كافية ، فإن الكتلة الخضرية للنباتات والغلات تقل بشكل كبير. بعد ذلك ، من أجل استعادة الإنتاجية ، من الضروري استخدام الأسمدة في التربة - وهي مواد تحتوي على معادن. إذا كانت كمية السماد مفرطة ، فلا تستخدمها النباتات أو تتراكم في أنسجتها. يمكن أن يؤدي استخدام هذه النباتات للطعام إلى التسمم.

تتم تغذية النباتات بالهواء بمساعدة التمثيل الضوئي.

البناء الضوئي- هي عملية تحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة الروابط الكيميائية وتخليق المركبات العضوية (الكربوهيدرات) من المركبات غير العضوية (الماء وثاني أكسيد الكربون).

الكلوروفيل هو الصبغة الضوئية الرئيسية في النباتات العليا. وفقًا للتركيب الكيميائي ، يتم تمييز عدة أنواع من الكلوروفيل - أ (الواردة في البلاستيدات الخضراء لجميع النباتات الخضراء والبكتيريا الزرقاء) ، ب , ج و د (موجودة مع الكلوروفيل أ في خلايا الطحالب).

تتكون عملية التمثيل الضوئي من مرحلتين مترابطتين من مراحل الضوء والظلام. تحدث مرحلة الضوء فقط في وجود الضوء ، بمساعدة أصباغ التمثيل الضوئي في ثايلاكويدات البلاستيدات الخضراء. لا تتطلب تفاعلات المرحلة المظلمة الضوء لتنفيذها وتحدث في سدى البلاستيدات الخضراء.

في المرحلة الضوئية من التمثيل الضوئي ، تمتص جزيئات الكلوروفيل الضوء وتتحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية لـ ATP وتقليل NANDPH (يتم تقليل فوسفات النيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد). يتم تنفيذ هذه العمليات بواسطة مجمعات بروتينية تشكل جزءًا من ثايلاكويدات البلاستيدات الخضراء.

أحد هذه المجمعات هو نظام ضوئي 1 (PS1) ونظام ضوئي 2 (PS2). يتم تمييز ثلاث مناطق في كل نظام ضوئي: مجمع الهوائي ، ومركز التفاعل ، ومستقبلات الإلكترون الأولية. مجمع الهوائيتتكون من الكلوروفيل ب وأصباغ الإكسسوارات. إنه مصمم لالتقاط طاقة الضوء ونقلها إلى مركز التفاعل. ل مركز رد الفعل PS1 و PS2 عبارة عن جزيئات الكلوروفيل أ .

يتم تنفيذ العمليات في مرحلة الضوء وفقًا لما يسمى مخطط Z. الكميات الخفيفة ، التي تسقط على PS2 وتحول كل طاقتها إليه ، تثير إلكترونات مركز التفاعل ، والتي تنتقل عبر سلسلة ناقلات البروتين وتفقد الطاقة في هذه العملية. يتم تجديد الفراغ الناتج عن إطلاق الإلكترونات في PS2 بالإلكترونات التي تم الحصول عليها أثناء التحلل الضوئي للماء- تفاعلات انقسام جزيء الماء تحت تأثير كمية ضوئية مع إطلاق البروتونات والإلكترونات والأكسجين.

في الوقت نفسه ، في حالة إثارة مركز تفاعل PS1 ، يتم نقل الإلكترون من خلال البروتينات المحتوية على الحديد ، كما يفقد الطاقة في هذه العملية. يذهب جزء من الطاقة التي يتم إطلاقها إلى الاختزال الإنزيمي لـ NADP + إلى NADPH. الموقع الشاغر الذي تشكل في PS1 مشغول بالإلكترونات القادمة من PS2. تُستخدم الطاقة المنبعثة أثناء مرور الإلكترونات من PS2 إلى PS2 لتخليق ATP من ADP والفوسفات غير العضوي.

يتم استخدام ATP و NADPH نتيجة التفاعلات الكيميائية الضوئية لتنفيذ تفاعلات المرحلة المظلمة ، والتي يتم فيها اختزال جزيئات ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات كربوهيدرات (جلوكوز). هناك طرق مختلفة لاستعادة ثاني أكسيد الكربون ، وأكثرها شيوعًا دورة كالفينموجودة في جميع النباتات.

أثناء دورة كالفين ، يتم تثبيت ذرة الكربون CO 2 لبناء الجلوكوز (C 6 H 12 O 6) مع ريبولوز 1.5 ثنائي فوسفات (C 5 H 8 O 5 P 2).

لتخليق جزيء جلوكوز واحد في دورة كالفين ، هناك حاجة إلى 12 جزيء NADPH و 18 جزيء ATP ، والتي تتشكل نتيجة التفاعلات الكيميائية الضوئية لعملية التمثيل الضوئي. تتشكل الطاقة اللازمة لتخليق الكربوهيدرات نتيجة لانهيار جزيئات ATP التي تم تصنيعها أثناء مرور الإلكترونات عبر مكونات PS1 و PS2.

التكوينات خلال دورة كالفين ، يمكن بعد ذلك تقسيم الجلوكوز إلى بيروفات والدخول في دورة كريبس.

ماذا تأكل النباتات؟ الحقيقة هي أنه من أجل النمو الطبيعي وتطور هذه الكائنات الحية ، فإن الظروف الخاصة ضرورية. ماذا بالضبط؟ سوف تتعلم عن هذا من مقالتنا.

ما هي التغذية

تنفيذ عملية التمثيل الغذائي هو سمة من سمات جميع الكائنات الحية. جزء لا يتجزأ من الغذاء. يكمن جوهرها في إمداد الأنسجة والأعضاء بالمواد وتحويلها واستيعابها. ماذا تأكل النباتات؟ مثل الكائنات الأخرى ، يحتاجون إلى الطاقة الموجودة في روابط المركبات الكيميائية المعقدة. من سمات معظم النباتات أنها تتلقى كل العناصر الضرورية من الهواء والتربة. بالنسبة للفرد ، تعتبر معرفة أهمية التغذية للنباتات ذات أهمية كبيرة ، لأنها يمكن أن تزيد الإنتاجية بشكل كبير.

طرق تغذية الكائنات الحية

حسب نوع التغذية ، يمكن تقسيم الكائنات الحية إلى مجموعتين. هذه هي السيارات وغيرية التغذية. يقوم ممثلو السابق بتجميع المواد العضوية بشكل مستقل. وتشمل هذه النباتات وبعض أنواع البكتيريا. يستخدم Autotrophs أنواعًا مختلفة من الطاقة لإنشاء مادة عضوية. بناءً على ذلك ، يتم تمييز الصور والتغذية الكيميائية. تستخدم النباتات والطحالب الخضراء المزرقة طاقة الإشعاع الشمسي أثناء التخليق الحيوي. تعمل بعض أنواع البكتيريا في سياق التغذية على أكسدة المركبات المعدنية المختلفة. إنهم ينتمون إلى مجموعة التغذية الكيميائية.

تتغذى الحيوانات والفطريات وبعض البكتيريا على المركبات العضوية الجاهزة وتمتصها بطرق مختلفة. تسمى هذه الكائنات غيرية التغذية.

في الطبيعة ، هناك أنواع غير عادية من النباتات. ويمكن أن تتغير طريقة إطعامهم حسب الظروف البيئية. هذه هي نباتات مختلطة. إنها قادرة على التمثيل الضوئي ، وإذا لزم الأمر ، يمكنها أيضًا امتصاص المواد العضوية الجاهزة. أمثلةهم هي الندية وطحالب الأوجلينا.

تغذية النباتات المعدنية

يعرف كل بستاني أن المحصول يتحدد إلى حد كبير بكمية الرطوبة وخصوبة التربة. في الواقع ، للنمو ، تحتاج النباتات إلى حلول من الأملاح المعدنية التي تمتصها بمساعدة الجذر. من خلال عناصر النسيج الموصّل ، تتحرك على طول الجذع إلى الأوراق. يسمى هذا التيار من المواد تصاعديًا. هذا هو تغذية التربة للنباتات.

ما هي العناصر الأكثر أهمية؟ بادئ ذي بدء ، إنه المغنيسيوم والكالسيوم والفوسفور والحديد والكبريت. هذه هي المغذيات الكبيرة التي تحتاجها النباتات بكميات كبيرة. كل واحد منهم لا يمكن الاستغناء عنه. العناصر الدقيقة لا تقل أهمية عن تطوير الجذر والبراعم. وتشمل هذه الكوبالت والنحاس والبورون والزنك والموليبدينوم. للأغراض الزراعية ، يتم استخدام هذه المكونات في التربة كأسمدة.

النيتروجين له أهمية خاصة لنمو الجذع. إذا رأيت أن أوراق وسيقان النباتات في منطقتك بدأت تتحول إلى اللون الأصفر وتذبل ، فهذه علامة واضحة على نقص هذا العنصر. كمية كافية من النيتروجين تحتوي على الهواء. تشكل نسبة 78٪ في خليط الغازات هذا. لكن النباتات غير قادرة على امتصاص النيتروجين في الغلاف الجوي. المساعدين الطبيعيين في هذا الأمر هم البكتيريا الآزوتية. يحولون النيتروجين الجوي إلى أملاح قابلة للذوبان. تمتصها النباتات من التربة مع الماء. يدخل الشخص النيتروجين في شكل أسمدة مختلفة - نترات البوتاسيوم ، الكرباميد ، كبريتات الأمونيوم. يجب إضافتها إلى التربة في الربيع ، عندما يبدأ تكوين اللقطة.

تعتمد فعالية التغذية المعدنية للنباتات على محتوى الماء في التربة. الحقيقة هي أن النباتات تستطيع امتصاص جميع المواد التي تحتاجها فقط في صورة ذائبة. لذلك ، في المناطق القاحلة ، العديد من النباتات لا تعيش. لكن الإفراط في الترطيب لا يساعد أيضًا. تبدأ الجذور بالتعفن ثم تموت تدريجياً.

الهواء عنصر مهم في التربة. تعتبر التهوية الجيدة أيضًا شرطًا ضروريًا لنمو الجذر ، وبالتالي أجزاء أخرى من النبات. يتم تسهيل تخفيف التربة ليس فقط من قبل البشر ، ولكن أيضًا من قبل سكانها. تقوم ديدان الأرض والحشرات بحركات عديدة فيها. في الوقت نفسه ، يقومون بإثراء التربة بالأكسجين ونقل المواد العضوية من سطحها إلى أعماق.

تغذية الهواء للنباتات

التنفس والتمثيل الضوئي عمليتان متعاكستان. إنها حيوية وتحدث في نفس الوقت في النبات. ما هو جوهر تغذية الهواء للنباتات؟ يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الأوراق ، مما يدخل في تفاعل معقد متعدد المراحل مع مواد غير عضوية أخرى. نتيجة لذلك ، يتم تكوين الجلوكوز ، والذي تستخدمه النباتات كمصدر للطاقة. هذه العملية تسمى التمثيل الضوئي.

ترتبط تغذية النباتات بالتربة والهواء ارتباطًا وثيقًا. تدخل المادة العضوية ، التي تتكون في الأوراق ، إلى الأجزاء الموجودة تحت الأرض. وعلى العكس من ذلك ، تنتقل المحاليل المائية للمكونات المعدنية من الجذر إلى الجذع.

ما هو التمثيل الضوئي

يعتبر علم الأحياء تغذية النبات على نطاق كوكب الأرض. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، لا يتم إنتاج الجلوكوز أحادي السكاريد فحسب ، بل ينتج الأكسجين أيضًا. هذا الغاز ضروري للتنفس ليس فقط للحيوانات والفطريات والبكتيريا ، ولكن أيضًا للنباتات نفسها.

تحدث عملية التمثيل الضوئي على مرحلتين: الضوء والظلام. يمتص الكلوروفيل الصباغ الأخضر الطاقة الشمسية. نتيجة لذلك ، يحدث التحلل الضوئي للماء في البداية: تحت تأثير أشعة الشمس ، يتحلل إلى أكسجين وهيدروجين. بعد ذلك ، يتم تنفيذ عملية استعادة ثاني أكسيد الكربون. لهذا ، لم تعد هناك حاجة لضوء الشمس.

الشروط اللازمة

ماذا تأكل النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي؟ تحدث هذه العملية في هياكل خاصة من الخلايا النباتية ، والتي تسمى البلاستيدات البلاستيدات الخضراء. لونها أخضر بسبب وجود مواد تلوين - أصباغ. تحتوي البلاستيدات من هذا النوع على الكلوروفيل.

يتطلب التمثيل الضوئي الماء وثاني أكسيد الكربون. يبدأ التفاعل الكيميائي فقط في وجود ضوء الشمس. يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى النبات من خلال ثغور الأوراق ، ويتم امتصاص الماء عن طريق الجذور من التربة.

الحشرات

باستخدام هذه المجموعة من الكائنات الحية كمثال ، يمكن للمرء أن يفكر في طرق غير عادية لتغذية النبات. يطلق على هؤلاء الممثلين الحشرات أو المفترسة. في الطبيعة ، هناك أكثر من 600 ألف نوع.

لديهم أجهزة محاصرة يصطادون بها الحشرات. في الوقت نفسه ، هذه النباتات قادرة أيضًا على التغذية الذاتية. القدرة على امتصاص المواد العضوية الجاهزة تجعلها أقل اعتمادًا على النيتروجين الموجود في التربة.

معظم النباتات آكلة اللحوم أعشاب معمرة ، وفي بعض الأحيان توجد شجيرات صغيرة. أمثلةهم النموذجية هي الندية والفقاع. ينمو أكبر نبات مفترس في أستراليا. هذا هو الكتاب المقدس العملاق. ضحايا هذه الشجيرة الحشرات والسحالي وحتى الضفادع.

للصيد لديهم عدد من التكيفات. يتم تعديل الأوراق إلى أجهزة محاصرة خاصة. لديهم غدد تفرز إنزيمات الجهاز الهضمي.

ليس سرا أن النشاط الحيوي وتطور أي كائن حي لا يمكن أن يحدث بدون طعام. تُمكِّن التغذية الكائنات الحية من النمو والتغيير والتكاثر ، كما تحدد العديد من العمليات الأخرى طوال الحياة. يعلم الجميع كيف تأكل الحيوانات والأسماك والناس. كيف تأكل النباتات؟ بعد كل شيء ، ليس لديهم فم ولا أسنان ولا جهاز هضمي. لقرون عديدة ، درس العلماء هذه العملية الأكثر إثارة للاهتمام. نتيجة لذلك ، وجد أن النباتات تستخدم طريقتين للحصول على العناصر الغذائية - تغذية الجذور والهواء.

تغذية الجذر

يختلف نظام الجذر للنباتات المختلفة في قوتها - لرؤية ذلك ، يكفي مقارنة الجذور ، على سبيل المثال ، الجزر والبطاطس. ومع ذلك ، هناك قاعدة واحدة مفادها أن الجذور الشابة لديها أكبر قدرة على امتصاص المعادن من التربة. بمرور الوقت ، يصبحون خشن بعض الشيء ويفقدون هذه القدرة. لذلك ، فإن نظام الجذر ليس له جذر واحد فقط ، ولكنه يميل إلى ظهور جذور جديدة ويبدو كثيفًا.

تمتص الجذور العناصر الغذائية من التربة ليس بشكل مباشر ، ولكن بمساعدة الماء. تتبخر الرطوبة من الثغور على أوراق النباتات ويتشكل الضغط من الأسفل إلى الأعلى ، والذي يميل إلى ملء الفراغات بعد تبخر السائل. تذوب المعادن في الماء ويتم امتصاصها بواسطة هذا الضغط من خلال نظام الجذر إلى النبات. أولاً ، تملأ الفراغ بين الخلايا ، ثم تخترق الخلايا النباتية.

بمعرفة طريقة التغذية هذه ، فإننا نتفهم أهمية سقي نباتاتنا في الوقت المناسب ، خاصة خلال فترة الجفاف. بعد كل شيء ، يزداد التبخر خلال هذه الفترة وتحتاج النباتات إلى "تجديد مخزون" المواد ، وبدون الري والمياه لن تكون قادرة على القيام بذلك.

تعمل بالهواء

التمثيل الضوئي هو عملية تغذية النبات ، حيث يتم تحويل الطاقة غير العضوية إلى طاقة عضوية. الكلوروفيل موجود في الأجزاء الخضراء من النباتات. تتغذى النباتات على امتصاص الهواء لثاني أكسيد الكربون. يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الخلايا التي تحتوي على الكلوروفيل ، وهناك ، تحت تأثير أشعة الشمس ، تتم معالجته إلى مادة عضوية وماء. في هذه الحالة ، تحدث عملية مهمة أخرى - إطلاق الأكسجين في البيئة بواسطة النباتات. يستخدم علماء البيئة هذا بمهارة من خلال إنشاء مساحات خضراء في أماكن بها هواء ملوث.

بناءً على المعرفة حول هذا النوع من تغذية النبات ، فإننا نفهم أهمية الحصول على ضوء الشمس عليهم. لا عجب ، على سبيل المثال ، من المعتاد وضع زهور المنزل على عتبات النوافذ.

تعرف على المزيد من الحقائق المثيرة للاهتمام حول حياة النباتات من المقالة.

تغذية النبات هي عملية امتصاص واستيعاب العناصر الغذائية اللازمة لبناء الأنسجة والأعضاء وتنفيذ جميع الوظائف الحيوية. التغذية جزء لا يتجزأ من عملية التمثيل الغذائي للنبات.

معظم النباتات العليا ، على عكس الكائنات الحية الأخرى ، مثل الحيوانات ، تبني أجسامها من مركبات بسيطة - ثاني أكسيد الكربون والماء والأملاح المعدنية. يحصلون على جميع العناصر الغذائية الضرورية من الهواء والتربة. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الهواء عبر الأوراق ، والذي يتحول بمساعدة الطاقة الشمسية إلى مادة عضوية في الجسم. هذه هي الطريقة التي تتم بها عملية التمثيل الضوئي ، والتي تسمى التغذية الهوائية للنباتات.

من التربة من خلال الجذور ، يدخل الماء وأيونات الأملاح المعدنية إلى النباتات ، أي يحدث التغذية المعدنية. النباتات السفلية: الفطريات والطحالب والأشنات - تمتص العناصر الغذائية في جميع أنحاء سطح الجسم.

للتغذية ، تحتاج النباتات إلى الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والكبريت والمغنيسيوم والحديد والعناصر النزرة التي تحتاجها بكميات صغيرة. هذه هي النحاس والمنغنيز والموليبدينوم والبورون والزنك والكوبالت وعناصر أخرى. توجد جميع العناصر الكيميائية الموجودة على كوكبنا تقريبًا في تكوين الكائنات الحية النباتية. إذا لم يتلق النبات عنصرًا غذائيًا ضروريًا واحدًا على الأقل ، فإن وظائفه الحيوية الأساسية تتعطل بشكل كبير. فائض العناصر الأخرى لا يحل محل المواد المفقودة. وذلك لأن العناصر الغذائية تؤدي وظائف مختلفة في أنسجة النبات.

احتياجات النباتات من المغذيات ليست هي نفسها. بعض النباتات ، مثل المحاصيل الجذرية ، تحتاج إلى جرعات عالية من البوتاسيوم ، والبعض الآخر - الكرنب ، والخيار - تتطلب الكثير من النيتروجين. وجدت بعض النباتات حاجة إلى الصوديوم (بنجر السكر) والكوبالت (البازلاء وفول الصويا والبقوليات الأخرى).

كيف يتم امتصاص العناصر الغذائية وتحولها الإضافي إلى جسم كائن نباتي؟ في عملية التمثيل الضوئي من ثاني أكسيد الكربون والماء القادم من التربة من خلال الجذور ، تتشكل المنتجات العضوية الأولية في الأوراق - المستوعبات (السكروز ، إلخ). من خلايا الأوراق ، تدخل الأنابيب الغربالية للحاء (النسيج الذي ينقل المغذيات من الأوراق إلى الجذور) وتتحرك إلى أسفل الجذع ، ثم تنتشر عبر أنسجتها.

تمتص جذور النباتات أيونات العناصر المعدنية من محلول التربة التي تخترق الخلايا الجذرية. ثم تدخل المعادن ، مع الماء ، أوعية نسيج الخشب (النسيج الذي تنتقل من خلاله المغذيات من الجذور إلى الأوراق) وتتحرك على طولها إلى الأوراق.

يتم توفير بعض العناصر (البوتاسيوم والصوديوم) للأعضاء الأرضية في حالة غير متغيرة ، والبعض الآخر - في شكل مركبات عضوية. في الأوراق ، تتفاعل العناصر المعدنية مع المستوعبات. تتشكل هنا العديد من المركبات العضوية والمعدنية العضوية. منها ، تبني النباتات أنسجتها وأعضائها.

التغذية المعدنية والهوائية للنباتات هما رابطان لعملية فسيولوجية واحدة. فقط مع التغذية المعدنية الكافية ، يستمر التمثيل الضوئي بشكل مكثف ، وتنمو النباتات وتتطور بشكل جيد.

يمكن للمزارع التحكم في تغذية النباتات عن طريق استخدام الأسمدة المعدنية والعضوية للتربة بالجرعات المناسبة وفي الوقت المناسب ، سقي النباتات. في الأرض المحمية ، يمكن أيضًا تنظيم إمدادات الهواء عن طريق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء واستخدام إضاءة إضافية.

من المهم جدًا أن تكون قادرًا على تحديد احتياجات المحاصيل الزراعية في عنصر أو آخر من عناصر التغذية المعدنية ، أي لتشخيص تغذية النبات.

مع نقص النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم أو أي عنصر آخر ، يتغير حجم الأوراق ولونها ، وتتغير بنية الأعضاء. على سبيل المثال ، إذا كان النبات يفتقر إلى النيتروجين ، تصبح أوراقه خضراء شاحبة ، وصغيرة ، وتصبح السيقان رقيقة ، وفي كثير من المحاصيل (الفاكهة ، والقطن) يتساقط المبيض.

إذا كان هناك نقص في الفوسفور ، فإن أوراق الطماطم تكون خضراء داكنة مع مسحة مزرقة ، وذرة - أرجوانية ، وملفوف - ضارب إلى الحمرة. الأوراق الصغيرة صغيرة ، على طول حواف الأوراق السفلية توجد مناطق من الأنسجة الميتة بنية أو سوداء اللون. يتباطأ نمو النبات ، خاصة مرحلتي الإزهار والنضج.

مع تجويع البوتاسيوم ، تتحول الأوراق إلى اللون الأصفر ، وتتحول إلى اللون البني ، ثم تموت الأنسجة على طول حوافها ، وفيما بعد بين الأوردة. لون الأوراق أغمق مع لون مزرق أو برونزي. قامت النباتات بتقصير interodes ، فهي تذبل وتستلقي.

إن تهيئة أفضل الظروف لتغذية النبات هو أكثر الوسائل فعالية لإدارة غلات المحاصيل. هذه هي المهمة الرئيسية للمزارع.