На этой странице собран полный теоретический материал по теме «Минеральное питание растений» для учащихся 6 класса. В формате подробного разбора описано, как растения поглощают минеральные вещества из почвы, какие элементы им необходимы, как работает корневое давление и как человек управляет питанием растений с помощью удобрений.
Изучение этой темы помогает понять, что минеральное питание — важнейший процесс в жизни растений. Эти знания проверяются на ВПР по биологии в 6 классе и необходимы для всего дальнейшего изучения биологии.
Отработать теорию можно в интерактивных тренажерах в конце страницы с понятными объяснениями.
Минеральное питание растений
Чем будет полезен данный раздел? Знание минерального питания растений необходимо для выполнения трёх ключевых типов заданий:
Макро- и микроэлементы
Базовый уровень.
Знание макро- и микроэлементов и их роли в жизни растений.
Поглощение веществ
Основной уровень.
Понимание механизмов поглощения минеральных веществ корнем и корневого давления.
Удобрения и нитраты
Повышенный уровень.
Знание видов удобрений и понимание опасности избытка нитратов.
Что такое минеральное питание?
Вы когда-нибудь задумывались, откуда растения берут питательные вещества? Животные едят готовую пищу, а растения… стоят на месте и ничего не едят. И всё же они растут, цветут и плодоносят. Как это возможно?
Оказывается, у растений есть два типа питания: воздушное (фотосинтез) — в зелёных листьях на свету образуются органические вещества из углекислого газа и воды; минеральное (почвенное) — корни поглощают из почвы воду и растворённые в ней минеральные соли.
Питание — это поглощение организмом химических веществ для получения энергии и «строительного материала». Растения для питания используют энергию солнечного света. При помощи фотосинтеза они запасают её в форме сложных органических соединений. Но растения не получают энергию из веществ, входящих в состав почвы.
Минеральное питание растений — это совокупность процессов поглощения из почвы, передвижения по телу и усвоения растениями минеральных веществ.
Это интересно!
В XIX веке французский учёный Соссюр занимался детальным анализом химического состава растений. Состав золы всех растений оказался приблизительно одинаковым. При выращивании растений на дистиллированной воде учёный обнаружил в них ровно столько минеральных соединений, сколько было в семенах. Таким образом он доказал, что почва является источником только минеральных веществ для растения. А источником углерода для построения органических веществ является атмосфера.
Минеральные вещества, необходимые для питания растений
Минеральные вещества, необходимые для жизнедеятельности растений, содержатся в почве. К ним относятся вода и минеральные соли. Соли растворяются в воде и через корневую систему в виде растворов поступают ко всем частям растения.
Макроэлементы — химические элементы, присутствующие во всех растениях. Каждый из этих элементов имеет индивидуальное значение и не может быть заменён другим.
• Азот — входит в состав белков, влияет на образование зелёной массы.
• Фосфор — участвует в обмене веществ, способствует созреванию плодов, влияет на корнеобразование.
• Калий — обеспечивает отток органических веществ ко всем частям растения, особенно к плодам.
• Сера — входит в состав некоторых белков.
• Кальций — укрепляет клеточные стенки.
• Магний — участвует в образовании хлорофилла.
• Железо — участвует в образовании хлорофилла.
Микроэлементы — химические элементы, которые требуются растению в очень малых количествах. Микроэлементов известно более 20, но наибольшее значение для растений имеют: марганец, цинк, бор (влияет на формирование и развитие почек, цветков, завязей), молибден, кобальт, медь.
Важно!
Недостаток любого вещества не может быть компенсирован другим, потому что каждое вещество играет в растительном организме определённую функцию. Даже при получении других элементов в избыточном количестве они не способны заменить недостающие.
Механизмы поглощения минеральных веществ
Минеральные вещества поступают в корень в зоне всасывания, которая содержит большое количество корневых волосков. Они увеличивают всасывающую площадь корня.
Как это происходит? Корневые волоски, плотно прижимаясь к комочкам почвы, поглощают растворы минеральных веществ. Из корневых волосков растворы поступают в следующие слои клеток, оттуда — в сосуды корня. По сосудам минеральные вещества поднимаются выше ко всем органам растения.
Пассивный транспорт наблюдается в том случае, когда концентрация солей в почве намного больше, чем в клетках корня. Из области большей концентрации вещества устремляются в область с меньшей концентрацией. Энергия при этом не затрачивается.
Активный транспорт веществ наблюдается тогда, когда в клетках корня концентрация солей больше, чем в почве. Поэтому растению приходится затрачивать много энергии, чтобы поглощать растворы солей из почвы против градиента концентрации.
Корневое давление
Растворы минеральных веществ передвигаются по растению благодаря корневому давлению — силе, с которой корень выталкивает воду с растворёнными веществами в стебель. Корневое давление возникает потому, что корневые волоски активно поглощают минеральные соли, и концентрация солей в клетках корня становится выше, чем в почве. Вода устремляется в клетки корня, создавая давление, которое поднимает растворы вверх по стеблю.
Это интересно!
Корневое давление — это одна из причин, по которой вода поднимается по стеблю. Особенно оно важно для невысоких растений. У высоких деревьев вода поднимается в основном за счёт испарения воды листьями (транспирации).
Минеральное питание и внешняя среда
На минеральное питание растений оказывают влияние условия внешней среды: плодородие почвы (от него зависит количество минеральных веществ); механический состав почвы (плотная почва затрудняет рост корней); влажность (недостаток влаги губителен для растения даже в очень плодородной почве; избыточное увлажнение также отрицательно сказывается, так как к корням затрудняется доступ кислорода); температура (растворы минеральных веществ лучше усваиваются корнями в тёплом виде; холодная почва затрудняет всасывание воды корнями или останавливает вовсе).
Удобрения
Для повышения урожайности культурных растений человек вносит в почву удобрения.
Минеральные удобрения: азотные — для роста зелёной массы; фосфорные — для созревания плодов и развития корней; калийные — для оттока органических веществ к плодам.
Органические удобрения: навоз, торф, перегной, птичий помёт.
Важно!
Избыток удобрений вредит растениям, угнетает их рост и развитие, снижает урожай. Кроме того, избыток азотных удобрений приводит к накоплению нитратов в продуктах.
Нитраты и здоровье человека
Нитраты — соли азотной кислоты, необходимые для жизни растений. Попадая в организм человека, нитраты превращаются в соли — нитриты, которые пагубно действуют на гемоглобин крови, что приводит к отравлению или смерти. Растения перерабатывают нитраты. И чтобы сельскохозяйственная продукция их не содержала, нужно не злоупотреблять азотными удобрениями.
Разбор заданий по теме из ВПР для 6 класса
Рассмотрите подробные решения типовых заданий по теме «Минеральное питание растений».
Пример 1: Выбор верных утверждений о минеральном питании
Задание: Выберите верные утверждения о минеральном питании растений:
1) Растения получают минеральные вещества из почвы.
2) Азот влияет на образование зелёной массы.
3) Фосфор способствует созреванию плодов.
4) Калий укрепляет клеточные стенки.
5) Минеральные вещества поступают в корень через корневые волоски.
Подробное решение:
1) Растения получают минеральные вещества из почвы — утверждение 1 верно.
2) Азот влияет на образование зелёной массы — утверждение 2 верно.
3) Фосфор способствует созреванию плодов — утверждение 3 верно.
4) Калий обеспечивает отток органических веществ к плодам, а клеточные стенки укрепляет кальций — утверждение 4 неверно.
5) Минеральные вещества поступают в корень через корневые волоски — утверждение 5 верно.
Ответ: 1, 2, 3, 5.
Пример 2: Соотнесение элемента и его роли
Задание: Установите соответствие между элементом и его ролью в жизни растения: азот, фосфор, калий, магний.
А) Участвует в образовании хлорофилла;
Б) Входит в состав белков;
В) Способствует созреванию плодов;
Г) Обеспечивает отток веществ к плодам.
Подробное решение:
1) Азот — входит в состав белков — Б.
2) Фосфор — способствует созреванию плодов — В.
3) Калий — обеспечивает отток веществ к плодам — Г.
4) Магний — участвует в образовании хлорофилла — А.
Ответ: Азот — Б, Фосфор — В, Калий — Г, Магний — А.
Пример 3: Определение вида транспорта веществ
Задание: Как называется транспорт веществ, при котором растение затрачивает энергию для поглощения солей из почвы?
1) Пассивный;
2) Активный;
3) Осмотический;
4) Диффузионный.
Подробное решение:
1) Пассивный транспорт не требует энергии.
2) Активный транспорт требует энергии, так как вещества движутся против градиента концентрации.
3) Осмотический транспорт связан с движением воды.
4) Диффузионный транспорт — это пассивное движение веществ.
Ответ: 2) Активный.
Тренажёры по теме «Минеральное питание растений» для 6 класса
Ниже собраны задания по теме «Минеральное питание растений» из самостоятельных работ для 6 класса, которые помогут лучше разобраться в теме. К каждому заданию вы найдете большое количество вариантов, понятное объяснение и проверку ответов.