При питании растение поглощает а выделяет: Дыхание растений — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Презентация по окружающему миру»Дыхание и питание растений»

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Описание слайда:

Солнце, растения и мы с вами Окружающий мир 3 класс

2 слайд Описание слайда:

Дыхание растений Кислород Кислород Углекислый газ Углекислый газ

3 слайд

Описание слайда:

Растворённые соли Вода Углекислый газ Сахар Крахмал Питание растений Кислород ФОТОСИНТЕЗ

4 слайд Описание слайда:

При дыхании растение поглощает а выделяет При питании растение поглощает а выделяет кислород, углекислый газ. углекислый газ, кислород. ЗАПОМНИМ!!!

5 слайд Описание слайда:

Страничка для любознательных За один теплый солнечный день 1 гектар леса выделяет 180-200 кг кислорода и поглощает 220-280 кг углекислого газа . МОЛОДЦЫ

6 слайд Описание слайда:

Тест по теме « Солнце, растение и мы с вами»

7 слайд Описание слайда:

1.Что растения поглощают из воздуха при дыхании? а) кислород; б) углекислый газ; в) азот.  

8 слайд Описание слайда:

2.Что растение выделяет при дыхании? а) кислород; б) углекислый газ; в) азот.

9 слайд Описание слайда:

3.Что несёт энергию необходимую для развития растения? а) вода; б) солнечный свет; в) почва.  

10 слайд Описание слайда:

  4. Какое вещество не участвует в образовании сахара и крахмала? а) вода; б) углекислый газ; в) кислород.

11 слайд Описание слайда:

5. Какое вещество выделяется при образовании сахара и крахмала? а) вода; б) кислород; в) углекислый газ.

12 слайд Описание слайда:

ПРОВЕРКА 1.а 2.б 3.б 4.в 5.б

13 слайд Описание слайда:

МОЛОДЦЫ !

14 слайд Описание слайда:

В листьях растений на свету из воды и углекислого газа образуются питательные вещества, необходимые растениям. Эти питательные вещества используют также животные и люди. Растения выделяют кислород, которым дышат живые существа. Вот почему охранять растения — это значит заботиться обо всём живом. Запомни:

Курс профессиональной переподготовки

Учитель начальных классов

Курс повышения квалификации

Курс повышения квалификации

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

Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник: Все учебники

Выберите тему: Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала: ДБ-287941

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Дыхание растений

Дыхание растений

☰

Все живые организмы дышат. В процессе дыхания осуществляется распад более сложных органических веществ на более простые и неорганические. Смысл дыхания в том, что в результате происходит выделение и запасание энергии, которая необходима для различных процессов жизнедеятельности.

Подавляющее число организмов для окисления органических веществ используют кислород, который берут из воздуха. Одним из конечных продуктов дыхания является углекислый газ, который должен выводиться из организма в окружающую среду.

Таким образом, растения, также как и животные, дышат. А для этого они поглощают из воздуха кислород и выделяют в воздух углекислый газ. Однако у растений, в отличие от животных, есть процесс фотосинтеза, при котором газообмен обратный: растение поглощает из воздуха углекислый газ, а выделяет в него кислород. Поэтому заметить, что растения все-таки дышат можно лишь в темное время суток, когда фотосинтеза нет, либо протекает его темновая стадия.

При активном процессе фотосинтеза выделяется куда больше кислорода, чем его поглощается для дыхания. Поэтому суммарно в светлое время суток растение выделяет кислород и поглощает углекислый газ. Хотя при этом поглощение кислорода и выделение углекислого газа также происходят, т. е. осуществляется процесс дыхания.

В темное время суток растения выделяют углекислый газ и поглощают кислород, т. е. газообмен осуществляется только для процесса дыхания.

У большинства сложно-устроенных животных для процесса дыхания существует специальная дыхательная система. Благодаря ей кровь насыщается кислородом и разносит его по клетками организма. Такие животные не дышат всей поверхностью тела, или такой способ является вспомогательным. Растения же поглощают кислород всей поверхностью тела, особенно листьями. У них нет специальной дыхательной системы, есть лишь межклетники облегчающие газообмен. Другими словами, клетки растений поглощают кислород прямо из воздуха.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Питание растений — урок. Окружающий мир, 3 класс.

Мы уже знаем, что растения корнями впитывают из почвы воду, в которой растворены минеральные соли. Но этого для нормального развития мало. Растениям нужны ещё главные питательные вещества — крахмал и сахар. В почве этих веществ нет, но они есть в растениях.

 

Учёные установили, что питательные вещества образуются  в самих растениях, в их листьях.

 

Листья растений — это настоящая «кухня», которая может «приготовить» пищу из углекислого газа и воды.

 

Воду растения получают из почвы благодаря корням. Углекислый газ листья поглощают из воздуха.

 

Но, чтобы эта волшебная «кухня» заработала, нужен солнечный свет. Солнечный свет даёт энергию, без которой ничего не происходит. Энергия нужна для жизни любого живого существа.

Процесс создания питательных веществ из углекислого газа и воды под действием солнечного света называется фотосинтезом.

Фотосинтез происходит в листьях, но в этом процессе принимают участие и другие части растения:

• корень всасывает из почвы растворы минеральных солей;
• стебель проводит эти растворы к листьям;
• листья поглощают из воздуха углекислый газ и образуют сахар и крахмал. 

Органические вещества (сахар и крахмал) поступают во все органы растения. Они используются для разных целей:

• идут на рост тела;
• используются при дыхании;
• расходуются при прорастании семян;
• откладываются про запас (в плодах, корнях, клубнях).

Учёные сделали ещё одно важное открытие: при фотосинтезе вместе с питательными веществами образуется кислород.  Растения выделяют его в воздух.

При фотосинтезе углекислый газ поглощается, а кислород выделяется.

Поглощение углекислого газа и выделение кислорода растениями

Экологическая обстановка в мире давно уже перестала радовать земные экосистемы. Множество заводов, без которых человечеству просто не обойтись, выбрасывают ежегодно в атмосферу около 10 миллиардов тон углекислого газа. Многие относятся к этому скептически, утверждая, что количество диоксида углерода не меняется в экосистеме Земли.

На деле, проблема не столько в превышении количества CO₂, сколько в нарушении обмена веществ в экосистеме Земли. До начала промышленной деятельности человека углекислый газ, при взаимодействии с водой выпадал в осадок в виде карбонатов, потом переходил в почву, откуда служил для многих растений и водорослей удобрениями. Но это процесс, растянутый на десятки и сотни лет. Человечество же использует запасы миллионов лет в сокращенные сроки, перерабатывая твердые формы углерода в виде нефти и угля. При сжигании этих ископаемых в механизмах и на заводах происходит выброс диоксида углерода в воздух.

Единственный выход это воспользоваться другим механизмом и размножить флору. Фотосинтез — это естественный механизм, предусмотренный природой для переработки CO₂. Сегодня эта система нужна, как никогда ранее. Производство диоксида углерода растет и соизмеримо выбросам должно расти количество лесов, джунглей, парков и искусственных насаждений. Растение поглощает углекислый газ и выделяет кислород.

Содержание страницы

Дневное дыхание растений

Дневное дыхание связано с двумя процессами: непосредственно дыханием и фотосинтезом. Процесс дыхания, как и у человека, связан с окислением органических соединений и выделением диоксида углерода, воды и энергии. Вместо человеческих легких выступает вся поверхность растения. Химическая формула, описывающая реакции в процессе дыхания растений: 

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 674 ккал.

Любое дерево способно дышать всей поверхностью, даже поверхностью плодов. Но наиболее активно процесс дыхания происходит через устья листа, откуда и попадает по межклеточному пространству большая часть необходимых газов.

Если речь идет о дневном времени суток, то дыхание не столь заметно, как ночью. Поскольку работа растения направлена большей частью на постоянное запасание энергии в виде органических соединений (глюкозы). Попадающий в листья газ, при содействии воды и энергии солнечного света в хлоропластах превращается в глюкозу, которую организм запасает для дальнейшего использования. Собственно дыхание и является этим дальнейшим использованием.

Запасенная глюкоза, с помощью воды и кислорода разлагается на молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), углекислый газ и водород. АТФ – это твердая энергия. Биологический аккумулятор клеток, который обеспечивает энергетическими запасами все живое на планете. Позднее эти запасы будут использованы в жизнедеятельности каждой молекулы организма.

Кажется, что образуется замкнутый круг: фотосинтез происходит с образованием глюкозы и кислорода, но что толку, если потом в результате дыхания растений выделяется диоксид углерода и АТФ. А энергию растения расходуют лично на себя, ничего не оставляя другим. Но весь вопрос в количестве. Далеко не весь кислород, который образуется во время фотосинтеза, поглощается организмом во время дыхания. Растения производят в разы больше, чем поглощают. Может этим они и отличаются от человека. А все энергетические запасы растений рано или поздно переходят в запасы животных или человека. Так растения отдают все свои накопления ради существования экосистемы Земли.

В среднем 1 гектар лесов ежегодно выделяет 4 тонны кислорода и потребляет 5 тонн углекислого газа. Человек в день выдыхает до 1 килограмма диоксида углерода, в год — 365 кг. Следовательно, 1 гектар леса поглощает углекислоту, которую выдыхают 13 человек.

С увеличением процента содержания углекислого газа в атмосфере теоретически можно ускорить рост зеленых насаждений на Земле. Многие исследования показывают, что в условиях теплиц СО₂ можно использовать как «воздушное удобрение», ведь иногда при дыхании кислородом растениями поглощается еще и углекислый газ. Но так происходит это только в условиях экспериментов. На открытых пространствах начавшийся рост активизирует насекомых, которые не позволяют лесам и джунглям разрастись. А культурные растения от таких добавок превращаются в легкую добычу для вредителей. Поэтому, чтобы не говорили скептики, нарушение обмена углеродом это плохо.

Ночное дыхание растений

Процесс дыхания растений мало чем отличается от дыхания животных и человека. Есть и ночное дыхание. Это явление было открыто Отто Варбургом в начале XX века. Ночью света нет, а значит нет и энергии для фотосинтеза. Растения перестают вырабатывать O₂, но не могут перестать дышать. Кислород поглощается, а углекислый газ все так же продолжает выделяться.

Белки, жиры и углеводы, запасенные в процессе жизнедеятельности днем, благодаря циклу Кресса превращаются в углекислый газ, молекулы АТФ и водород.

C₆H₁₂O₆ + 6H₂O → 6CO₂ + 4ATФ +12H₂

АТФ расходуются на дальнейшие нужды, углекислый газ уходит в атмосферу по устьицам, а вот водород окисляется до воды. Растение не может позволить себе сбрасывать водород в атмосферу, поскольку легко может погибнуть от этого, поэтому происходит частичный выброс паров воды. Большая часть организма растения – вода. Она нужна во всех процессах, включая дневное и ночное дыхание. Окисленный водород будет использован вновь в следующих реакциях.

Именно из-за ночного дыхания не рекомендуется ставить цветы в спальнях. Это увеличивает содержание углекислоты в комнате. Что никак не скажется на цветах, но будет чувствительно для человека.

Для дыхания растений существует пороговое значение содержания кислорода. При увеличении содержания О₂ в воздухе до 5-8 процентов – интенсивность дыхания у растений скачкообразно растет. Но после это рост практически прекращается. Сейчас кислорода в воздухе около 21 процента. А значит, растениям еще долго не нужно будет о нем беспокоиться.

В природе есть еще одно интересное явление, названное САМ — фотосинтезом. Это явление характерно для пустынных цветов и растений. В вечной погоне за сохранением водных ресурсов, эти растения приспособились к проведению фотосинтеза в ночь.

Водоросли и CO2

Под водорослями понимают все растения, находящиеся под водой и не имеющие корня. Интенсивнее всего, из водорослей, поглощает углекислоту одноклеточные водоросли — фитопланктон. В основном все водоросли дышат растворенным в воде кислородом, за исключением нескольких видов, осуществляющих бескислородный фотосинтез. Те в качестве акцептора электронов при дыхании используют элементную серу.

Получение энергии в группе цианобактерий

Фитопланктон обитает в верхних слоях воды, поскольку ему требуется большое количество солнечной энергии для фотосинтеза. При наличии в воде растворенного углекислого газа фитопланктон осуществляет фотосинтезирующий процесс, побочным продуктом которого является кислород. Большим отличием этих водорослей от наземных растений является количество производимого кислорода. За один цикл фотосинтеза фитопланктон производит кислорода в 3-4 раза больше собственного веса. Неудивительно, что при таких показателях 70 процентов атмосферного кислорода произведено в воде.

Фотосинтез

О фотосинтезе уже шла речь в этой статье. Стоит рассмотреть его более подробно. Как уже говорилось ранее, фотосинтез происходит в хлоропластах. За две фазы происходит процесс образования новой молекулы глюкозы, которая после используется в химических процессах растения.

Во время световой фазы используется энергия солнца. Под ее действием вода отдает электрон и распадается на положительно заряженные частицы водорода (Н) и радикалы гидроксида (ОН). После этого оставшиеся частицы ОН образуют воду и кислород, который сразу же удаляется в атмосферу. В хлоропласте остались электроны и положительно заряженные частицы водорода. Эти частицы накапливаются на различных сторонах мембраны тилакоида (одной из частей хлоропластов), из-за разницы концентраций протоны из большей концентрации стремятся проникнуть через мембрану к протонам с меньшей концентрацией. Когда разность потенциалов между ними достигнет 200 миллиВольт, произойдет разряд и молекула АТФ зарядится, а никотинамидадениндинуклеотидфосфат (сокращенно НАДФ) восстановится до НАДФ*Н. Эти два компонента и будут необходимы в темновой фазе фотосинтеза.

Схематический процесс фотосинтеза

В теневой фазе АТФ является аккумулятором, а НАДФ курьером, который доставляет в другую часть хлоропласта протон Н. К тому же растению нужен будет СО₂, который послужит основой для будущей молекулы глюкозы. В итоге химических реакций из молекул СО₂ и водорода, с помощью энергии из АТФ получается глюкоза С₆Н₁₂О₆, которая и является первым питательным веществом во всех пищевых цепочках Земли.

Читайте также: Натрий и углекислый газ, формулы взаимодействия.

Заключение

Хлоропласты — устройство для сбора солнечной энергии возрастом 3 миллиарда лет. Эта микроскопическая солнечная батарея дает жизнь лесам, полям, планктону морей, а также животным включая нас с вами.

Хлоропласты

Биосфера, работающая на солнечной энергии, собирает и обрабатывает в 6 раз больше энергии, чем вся человеческая цивилизация. Сейчас мы понимаем, как фотосинтез работает на химическом уровне. Мы способны повторить этот процесс лабораторных условиях, но у нас это получается хуже, чем у растений. Неудивительно, ведь природа занималась этим миллиарды лет, а мы только что начали. Но если бы мы смогли раскрыть тайны фотосинтеза, все источники энергии, от которых мы зависим сегодня — уголь, нефть, природный газ ушли в прошлое. Фотосинтез — идеальная экологическая энергия, она не загрязняет воздух, не даёт выбросов углерода. Искусственный фотосинтез в достаточно больших масштабах позволил бы снизить парниковый эффект, ведущий к опасному изменению климата …

Что растения поглощают из воздуха и из почвы?

Все живые организмы для существования должны питаться, в том числе и растение. Оно дышит, растет, удаляет ненужные вещества, размножается. Живой организм — это биосистема. Но что поглощают растения из почвы и воздуха?

Воздушное питание

Растения поглощают из воздуха требуемые элементы. Но самым главным процессом, который позволяет образовывать органические вещества, является фотосинтез. Для этого используется солнечная энергия, которая взаимодействует с хлорофиллом, содержащимся в зеленых листьях. Происходит химическая реакция. Растения поглощают углекислый газ и воду для синтеза углеводов. Впоследствии выделяется кислород, который необходим для жизнедеятельности многих существ на Земле.

Далее в растениях образуются сложные углеводы и органические связи. Минеральные соединения азота способствуют синтезу белков, аминокислот. Для этого используется энергия, которая появляется из-за связей АТФ при фотосинтезе.

Растения поглощают из воздуха углекислый газ для своего существования. А интенсивность фотосинтеза зависит от освещения, количества требуемого элемента в воздухе, воды, минеральных элементов.

Для фотосинтеза большинство углекислота растения поглощают из воздуха, а 5 % получают через корни. С помощью листьев усваивается и сера, и азот. Но большая часть этих элементов поступает из почвы.

Корневое питание

Много требуемых для существования элементов растения поглощают из почвы. Азот и зональные элементы поступают благодаря катионам и анионам. Лишь бобовые растения имеют способность усваивать атмосферный азот на молекулярной основе. Существует ряд элементов, которые поглощают растительные живые организмы:

• азот;
• фосфор;
• сера;
• кальций;
• калий;
• натрий;
• магний;
• железо.

Растения способны воздействовать на почву в твердой форме, переводя требуемые вещества в необходимое состояние.

Поглотительная способность корневой системы растений

Различные растения отличаются по мощности корневой системы. Корень растет у самого кончика, который защищает корневой чехлик. От него на расстоянии 1-3 мм растут корневые волоски. С их помощью осуществляется движение воды от корня до части растения, которое растет над землей. Кроме того, с их помощью поглощаются и другие элементы.

Корневые волоски — это тонкие выросты наружных клеток. Их очень много, может быть сотни, а то и тысячи. От этого зависит поглотительная способность растения.

Поглощение питательных веществ

Благодаря минеральному питанию по растениям передвигаются необходимые элементы. В почве образовываются питательные соли, они растворяются, распадаются на ионы. При дыхании зеленое растение поглощает их через корни, выделяет при этом углерод. После этого происходят обменные процессы. Это первый этап питания, с помощью которого поверхность корня насыщается питательными солями.

Передвижение и превращение солей

После того как корни получили питательные соли, происходит их передвижение и превращение в необходимые вещества. При этом выделяется энергия. Таким образом создаются необходимые условия для дыхания корней. Если аэрация почвы хорошая, то происходит должное обеспечение кислородом. Влияет на жизнедеятельность растения и соответствующая температура, наличие ядов в почве.

Все минеральные и органические вещества, которые образовались, двигаются к листьям.

Таким образом, поступление ионов веществ к растению проходит в 3 этапа:

• изменение ионов из твердой формы, передвижение к поверхности корней;
• проникновение в корни;
• движение их в органы растения, которые находятся над землей.

Углекислый газ и растения

При дыхании зеленое растение поглощает углекислый газ, из которого получает углерод. Этот элемент просто необходим ему для существования.

Кроме воздуха, углекислый газ содержится в почве. Поэтому многие садоводы удобряют грунт специальными органическими и минеральными растворами.

Еще одним источником этого жизненно необходимого элемента являются живые существа. Они выделяют его при дыхании. Из-за этого его количество увеличивается в воздухе, а растения благодаря этому развиваются, плодоносят.

Кстати, в теплицах содержится небольшое количество углекислого газа, поэтому ставятся бочки, куда заливается раствор птичьего помета или бродящего коровяка. От этого содержание требуемого элемента увеличивается. А в открытом грунте используются удобрения.

Роль почвы в жизни растений

Почва — это верхний слой планеты. С ее помощью растения развиваются и дают плоды. Она появляется от взаимодействия живых организмов с горными породами и веществами, что появляются от их разрушения. Почва содержит минеральные частицы, минеральные соли, органические вещества и воздух. Из-за того, что раскладываются отмершие остатки живых организмов, появляется органическая почва. Ее называют гумусом.

Рост и развитие растений зависит от количества воды в почве. Зеленые жители планеты поглощают это вещество в растворенном виде. Из-за этого некоторые растения не выживают в засушливой местности. Но и обильная влага может уничтожить их, от этого происходит загнивание, корни отмирают.

Воздух тоже имеет большое значение в жизнедеятельности растения. В почве его наличие обязательно. И вода, и воздух лучше проникают в разрыхленную поверхность грунта. Поэтому на огородах несколько раз в году разрыхляют почву. От этого посев лучше развивается и плодоносит.

Роль питания

Растения поглощают из воздуха необходимые элементы, чтобы обеспечить такие процессы:

• жизнедеятельность;
• рост органов;
• запас веществ;
• появление плодов и семян.

От недостатка требуемых элементов растение медленнее развивается. При резком дефиците продуктов питания рост растительного организма прекращается. Но избыток любых элементов также способен нанести вред.

Зачастую люди, которые выращивают урожай, создают необходимые условия почвы с помощью удобрений (это обеспечивает хороший рост и развитие растений). Также регулируют воздушное питание.

Многих интересует, какое растение поглощает кислород. Их на самом деле огромное множество. Благодаря солнечному свету происходит фотосинтез, поглощается углекислый газ, а вот в темноте растения дышат кислородом.

Охрана почв

Люди разрушающим образом влияют на природу, уничтожают леса, строят водохранилища, снижают плодородие почв неверным орошением. В результате этого растения не могут существовать, потому что соли в больших количествах нарушают их развитие.

Из-за засоления и других явлений земли, местности, которые могли приносить плоды, уменьшаются. А вот пустыни увеличивают свои площади. За последние 20 лет их стало больше на 100 млн гектаров. Если так будет продолжаться, то со временем на планете земли не смогут быть использованы для сельского хозяйства.

Для того, чтобы сохранить почву, требуется предпринимать меры по предотвращению засоления. Нужно обрабатывать землю без вреда для нее, правильно ее удобрять, не стоит применять ядохимикаты. Для борьбы с вредителями существуют аналоги, которые не вредят биологической среде.

Для сохранности верхнего слоя почвы от ветра нужно делать полезащитные лесополосы. Они позволят влаге удерживаться на полях.

Спектр излучения, поглощаемый растениями

Какой спектр излучения поглощают растения? Благодаря растительным организмам происходит фотосинтез, выделяется энергия, необходимая для их существования. При этом используется солнечное освещение. Поглощает его хлорофилл в красном и синем участках спектра.

Кроме фотосинтеза, в растении происходят и другие процессы. На них влияет свет разных участков спектра. Быстрое и медленное развитие растения зависит от чередования темного или светлого времени суток. Красные участки спектра влияют за развитие корней, цветение, появление и созревание плодов. Поэтому в теплицы помещают натриевые лампы, которые излучают красную зону спектра. А вот синяя область влияет на рост листьев и самого растения. Если этого участка будет недостаточно, то саженец будет тянуться вверх в поисках нужного света.

Поэтому человеку, который выращивает растения, следует устанавливать лампы, которые излучают красные и синие цвета. Разные производители специально для садоводства выпускают такие освещающие приборы.

Итак, для развития, роста, плодотворности растению нужно питание. Оно осуществляет его с помощью почвы и воздуха. От недостатка какого-то элемента, неподходящих условий развитие растения будет замедляться.

Дыхание у растений — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

Дыхание — сложный процесс, протекающий в клетках живого организма. В ходе этого процесса под действием кислорода происходит распад органических веществ на углекислый газ и воду. При этом выделяется энергия, которая используется растением для процессов жизнедеятельности.

Как протекает процесс дыхания

Растения, как и все живые организмы, дышат.

При этом они поглощают атмосферный кислород, а также используют тот кислород, который образуется у них в процессе фотосинтеза и имеется в межклетниках.

 

Дышат растения и днём, и ночью.

Днём большая часть атмосферного кислорода поступает в растение через устьица листьев и молодых побегов, кожицу молодых корней, а также чечевички стеблей.

Ночью почти у всех растений устьица закрыты, и растения для дыхания используют в основном кислород, образовавшийся при фотосинтезе и накопленный в межклетниках. По межклетникам кислород проникает во все живые клетки растений.

 

 

При дыхании сложные органические вещества распадаются на более простые, из которых они образовались, — воду и углекислый газ.

А энергия солнечного света, которая была запасена растениями в процессе фотосинтеза при образовании органических веществ, освобождается. Растение использует её на рост, размножение и другие процессы жизнедеятельности.

Углекислый газ удаляется из организма через устьица, чечевички или через всю поверхность клеток молодых корней.

 

 

Обрати внимание!

Дыхание растений — процесс, противоположный фотосинтезу. Дыхание — непременное условие жизни растений. Растения получают энергию в процессе дыхания.

Источники:

Пасечник В. В. Биология. 6 класс // ДРОФА.

Пономарёва И. Н., Корнилова О. А., Кучменко B. C. Биология. 6 класс // ИЦ ВЕНТАНА-ГРАФ.

Викторов В. П., Никишов А. И. Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники. 7 класс // Гуманитарный издательский центр «ВЛАДОС».

Ответ Страница 42-44. Солнце, растения и мы с вами

1. С помощью схем в учебнике дострой модель-аппликацию. Для этого вырежи таблички из Приложения и расположи их в соответствующих окошках (не наклеивай!).

А теперь попробуй без помощи учебника построить модель (перемешай таблички и заново их разложи).
Устрой мини-экзамен соседу по парте. Расположи таблички так, чтобы были 2—3 ошибки. Пусть сосед найдёт их и исправит (положит таблички правильно).
Попроси соседа по парте устроить такой же экзамен для тебя.
Когда вы будете уверены в своих знаниях, наклейте таблички в тетрадь.

2. Обобщи полученные сведения о дыхании и питании растений. Впиши в текст названия газов.

При дыхании растение поглощает кислород, а выделяет углекислый газ. При питании растение поглощает воду, углекислый газ, а выделяет кислород.

3. Наш Попугай — любитель тайн и загадок — предлагает тебе задание. Соедини листья так, чтобы получились названия веществ, которые образуются в зелёной «кухне» растения.

САХАР             КРАХМАЛ

4. Составь схему по заданию учебника (с. 77).

Объясни свою схему. Сравни её со схемами, которые составили другие ребята. Обсудите вашу работу и оцените её.

5. А здесь напиши от имени своей семьи благодарственное письмо растениям за их вклад в поддержание жизни на Земле.

Спасибо вам, дорогие растения, за то, что насыщаете нашу планету кислородом, чтобы мы могли жить. Без вас жизнь на Земле была бы не возможной.

Выбрать другое задание / страницу

Выбрать другое задание

 

Как растения поглощают загрязняющие вещества — ScienceDaily

При рассмотрении роли токсичных загрязнителей во взаимоотношениях между растениями и почвой большое значение имеет экологическая проблема. Понимание того, как растения поглощают и накапливают эти загрязнители из почвы, было бы невероятно полезно.

Одно из высококанцерогенных загрязнителей, обычно обнаруживаемых в почве, называется полициклическими ароматическими углеводородами. Они являются побочным продуктом неполного сгорания угля, нефти, газа и мусора. Эти загрязнители также могут быть произведены; их можно найти в некоторых красителях, пластмассах и пестицидах.Поскольку большинство загрязняющих веществ нелегко разлагаются в воде, они прилипают к твердым частицам в почве или оседают на дне водных путей.

Научные данные связывают длительное пренатальное воздействие этих загрязнителей с низкой массой тела при рождении, преждевременными родами, пороками сердца, низким IQ и детской астмой. Длительное воздействие на взрослого человека может вызвать повреждение легких, почек, печени и кожи.

В исследовании, финансируемом Национальным фондом естественных наук Китая, ученые из Нанкинского сельскохозяйственного университета изучали распределение загрязняющих веществ в корнях райграса.Недавние исследования показали, что зараженные грибы, прикрепленные к корням растений, ответственны за поглощение растением токсичных загрязнителей.

Исследование Нанкинского сельскохозяйственного университета было сосредоточено на внутриклеточных процессах и распределении загрязняющих веществ в растениях с грибами, прикрепленными к корням. Используя загрязняющее вещество под названием аценафтен, ученые определили, что загрязняющие вещества абсорбируются и рассеиваются в клетках растений.

Янчжэн Гао, проводивший исследование, сказал, что в Наньцзинском сельскохозяйственном университете ведутся исследования по изучению других стойких органических загрязнителей, их риска и их транспортировки.

Результаты исследования опубликованы в выпуске журнала Journal of Environmental Quality за март-апрель 2011 г.

История Источник:

Материалы предоставлены Американским агрономическим обществом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

,

Как растения переносят засушливые дни? · Границы для молодых умов

Аннотация

Растения постоянно находятся в засушливых условиях. Недостаток воды представляет серьезную угрозу для способности растения расти и развиваться или даже просто выживать! Если растения погибнут, у нас не будет достаточно еды! Как растениям удается выжить в условиях нехватки воды? Они должны каким-то образом уметь ощущать изменения в доступности воды, реагировать на них и адаптироваться к ним. Они делают это с помощью ряда методов, которые позволяют растениям бороться с нехваткой воды.Структурная «броня» растения помогает ему уменьшить количество воды, которую оно теряет в окружающую среду, и увеличить запас воды. Растения очень комплексно реагируют на нехватку воды. Эти реакции могут включать изменения в росте растений и их способности защищать себя от токсичных химических веществ, которые накапливаются в растении в засушливые периоды. Все реакции растения напрямую контролируются генами растения. Если мы сможем понять гены, которые участвуют в защите растений от засухи, в будущем мы, возможно, сможем производить генетически модифицированные культуры, которые смогут выдерживать глобальное потепление и изменения климата.

Вы слышали, как люди говорят о глобальном потеплении и изменении климата? Вы знаете, что означают эти термины? Эти термины в основном подразумевают, что Земля с каждым годом становится все горячее. Эти более высокие температуры приводят к неожиданным и необычным погодным условиям. Одним из таких экстремальных погодных явлений являются частые и сильные засухи. Засуха — это очень продолжительные засушливые периоды без дождя. Что означают сильные засухи для растений? Что ж, растения сидячие , а это значит, что они остаются на одном месте и не могут двигаться, как мы.Они не могут вырвать корни и перебраться в тенистое или сырое место. Следовательно, растениям нужно как-то бороться с этими постоянно усиливающимися засушливыми условиями, иначе они просто умрут. Помните, что растения — это наша пища. Мы едим растения в сыром или вареном виде (те овощи, которые ваша мама настаивает на том, чтобы вы их ели!) Или обработанные, как ваша любимая коробка хлопьев для завтрака [которые сделаны из пшеницы или кукурузы (кукурузы)]. Итак, если растения погибнут из-за засухи, нам не хватит еды!

Если вокруг нет воды, что растения могут сделать, чтобы выжить? Удивительно, но у всех растений, похоже, есть несколько генов для стратегий защиты от засухи, закодированных в их ДНК.Гены — это небольшие участки ДНК, похожие на главы в книге. То, как они используют эти гены, определяет их способность пережить засуху.

Некоторые растения засухоустойчивы. Когда мы говорим о засухоустойчивых растениях, мы имеем в виду растения, которые могут выдерживать засуху, не погибая. Засухоустойчивое растение может пережить засуху, используя три стратегии защиты: ускользание, избегание или терпение потери воды [1]. Засухоустойчивые растения довольно редки в природе и могут выдерживать длительные периоды без воды.Некоторые из наиболее впечатляющих засухоустойчивых растений называются воскрешающими. Воскресенческие растения способны долгое время (до 3 лет!) Жить без воды. Однако дайте им немного воды, и они вернутся к жизни через день или два. Другие засухоустойчивые растения могут быть не такими впечатляющими, но они тоже могут пережить короткие периоды засухи, используя специальные методы и стратегии защиты.

Некоторые растения имеют особые структуры, которые помогают им выжить в условиях засухи

Некоторые растения способны пережить засуху благодаря своей уникальной структуре.Эти структурные особенности включают в себя внешнюю броню растений, которая защищает их от потери воды, а также инструменты, помогающие растениям поглощать и накапливать воду. Засухоустойчивые растения можно специально приспособить для жизни и выживания в очень засушливых условиях. Эти растения часто выглядят совершенно иначе, чем растения, обитающие в местах, где легко доступна вода. У засухоустойчивых растений обычно есть особые особенности «избегания» (одна из защитных приспособлений!), Чтобы гарантировать, что меньше воды теряется в окружающей среде или больше воды поглощается и хранится в растении.Растения, называемые пустынными суккулентами , являются хорошим примером растений, у которых есть стратегии предотвращения засухи [2]. У пустынных суккулентов толстые мясистые листья, которые часто совсем не похожи на листья, и толстый восковой слой, предотвращающий потерю воды. У пустынных суккулентов также есть обширная корневая система, которая ищет воду под сухой почвой пустыни (рис. 1). У некоторых суккулентов есть специализированные корни, которые образуют большие луковичные структуры, которые на самом деле являются подземными резервуарами для воды для растения.Эти растения могут пережить годы засухи, используя воду, хранящуюся в их луковицах.

• Рис. 1. Чрезвычайные структурные изменения, обнаруженные у растений для борьбы с потерей воды и накопления большего количества воды.

Большая часть воды, которую теряет растение, теряется из-за естественного процесса, называемого транспирация . У растений есть маленькие поры (отверстия) на нижней стороне листьев, которые называются устьицами . Растения впитывают воду своими корнями и выпускают воду в виде пара в воздух через устьица.Чтобы выжить в условиях засухи, растениям необходимо уменьшить транспирацию, чтобы ограничить потерю воды. Некоторые растения, живущие в засушливых условиях, в результате эволюции имеют более мелкие листья и, следовательно, меньшее количество устьиц. Крайний пример — растения с листьями, напоминающими колючие шипы. Некоторые растения также могут полностью сбрасывать листья во время засухи, чтобы предотвратить потерю воды. Основное правило — меньшее количество листьев означает меньшую потерю воды из-за транспирации. Эта экстремальная адаптация листьев также может защитить растения от голодных и жаждущих птиц и животных (рис. 1).Вы, конечно, не хотели бы закусывать!

Некоторые приспособления довольно умны и включают в себя растения, «спасающиеся» от засухи как семена (помните, побег — еще одна стратегия защиты). Семена выживают во время засухи и очень быстро прорастают (прорастают), прорастают и дают больше семян, когда идут дожди. Затем эти семена разбрасываются, и они также могут длительное время выдерживать экстремальные суровые условия. Присмотревшись к пустынным почвам, вы найдете множество семян, которые просто ждут дождя, прежде чем снова прорастут.

Некоторые растения также обладают внутренней защитой от засухи

В дополнение к специальным сооружениям, у растений есть внутренняя защита от нехватки воды. Когда растение испытывает засушливые условия, внутри растения быстро происходят некоторые реакции, которые помогают ему справиться со стрессом, вызванным засухой. Эти реакции, которые происходят в растении, часто довольно сложные и изощренные. Приведем несколько примеров.

Растения все еще нуждаются в фотосинтезе во время засухи

Растения зеленые, потому что содержат зеленое химическое вещество под названием хлорофилл.Хлорофилл упакован в специальные структуры, называемые хлоропластами, которые являются энергетическими фабриками растений. Вместе с водой и диоксидом углерода (CO ₂ ) хлорофилл использует солнечный свет для создания сахаров. Эти сахара позволяют растению расти и процветать. Это процесс фотосинтеза , и он связан с наличием воды.

Когда в почве растения мало воды, процесс фотосинтеза будет происходить немного иначе и приведет к накоплению вредных химических веществ, называемых свободными радикалами .Это означает, что растениям необходимо тщательно контролировать, как они используют энергию солнца. Во время фотосинтеза CO ₂ должен поступать в растение через устьица (упомянутые ранее маленькие поры). Но помните, что открытые устьицы означают, что вода будет потеряна из-за испарения! Таким образом, растение сталкивается с трудной проблемой — убедиться, что в нем достаточно воды, а также достаточно CO ₂ для фотосинтеза. Для этого растения используют «менеджер», называемый абсцизовой кислотой ( ABA ).

Когда растение испытывает нехватку воды, АБК быстро продуцируется и транспортируется к устьицам. В устьицах ABA управляет тем, как устьица открываются и закрываются, манипулируя так называемым тургорным давлением (Рисунок 2) [3]. Тургорное давление — это давление, оказываемое на стенку растительной клетки жидкостями внутри клетки. Чем больше воды в ячейке (чем больше ячейка) и тем больше давление. Управление тургорным давлением обеспечивает баланс между потреблением CO ₂ и потерей воды, так что может происходить фотосинтез.Но если вода останется ограниченной в условиях засухи, в конечном итоге растение не сможет справиться со стрессом засухи, и весь процесс фотосинтеза может перестать работать должным образом. Однако засухоустойчивые растения придумали хитрый способ избежать проблемы потери воды во время фотосинтеза. Они открывают устьица только в ночную прохладу, чтобы получить CO ₂ . Затем они хранят этот CO ₂ и используют его в дневное время для фотосинтеза. Таким образом, они теряют меньше воды в течение дня, потому что устьица остаются закрытыми, но они могут продолжать расти, хотя и немного медленнее, чем обычно.

• Рисунок 2 — Внутренняя защита растений при водном стрессе.
• (А) . Когда в почве достаточно воды, растения впитывают воду своими корнями. Эта вода будет использоваться растением или выделяться путем транспирации через открытые устьицы на листьях. Фотосинтез также будет происходить нормально, когда CO ₂ и кислород поглощаются и выделяются через открытые устьицы. (В) . Но когда количество воды в почве ограничено, растения стараются предотвратить ее потерю.Потери воды из-за транспирации можно уменьшить, закрыв устьица на листьях с помощью вещества под названием ABA. Когда устьица закрыты, фотосинтез снижается, потому что CO ₂ не может проникнуть через закрытые устьицы. Меньше фотосинтеза означает, что растение производит меньше энергии и перестает расти.

Растения должны защищать себя от опасных свободных радикалов

В условиях засухи, когда кажется, что растение не может должным образом сбалансировать фотосинтез и потерю воды, ему придется иметь дело с неприятными маленькими молекулами, называемыми свободными радикалами.Свободные радикалы возникают естественным образом во время фотосинтеза, но когда воды мало, образуется больше свободных радикалов. Свободные радикалы могут быть очень опасными для клетки, потому что они могут вызвать повреждение ДНК, клеточных мембран, белков и сахаров (все эти вещества необходимы для выживания клетки)!

Растения привыкли иметь дело с низким содержанием свободных радикалов. Однако засухоустойчивые растения действительно хорошо справляются со свободными радикалами, потому что они накапливают защитные вещества.Эти защитные вещества называются поглотителями свободных радикалов. Присутствие поглотителей свободных радикалов часто вызывает изменение окраски растения. Когда эти мусорщики накапливаются, растения часто становятся красными или пурпурными (вы видите лиловые листья сухого растения на рис. 3В?). Поглотители свободных радикалов широко распространены в природе и очень хорошо удаляют свободные радикалы, защищая растения от их вредного воздействия.

• Рисунок 3 — Воскресительное растение, Craterostigma pumilum .
• (А) . Так выглядит растение, когда оно растет в условиях, когда достаточно воды. (В) . На двух средних картинках показано растение, когда нет воды после 3 недель отсутствия воды. Тебе это не кажется мертвым? (К) . Если полить такое же сухое, мертвенно-выглядящее растение, в течение 2 недель оно оправится от засухи и начнет давать семена.

Растениям необходимо контролировать количество воды в клетках

Осмос — важное понятие в биологии.По сути, осмос — это движение воды через мембрану (например, клеточную мембрану) в область, где определенные молекулы (например, соли, сахара и свободные радикалы) встречаются в более высоких концентрациях. Таким образом, вода снизит концентрацию этих молекул, так что концентрация будет одинаковой с обеих сторон мембраны. А теперь подумайте, что происходит с растением, страдающим от потери воды. Для осмоса недостаточно воды, поэтому молекулы становятся сверхконцентрированными внутри растительных клеток.Обычно это нехорошо, особенно если эти молекулы являются свободными радикалами.

И снова у засухоустойчивых растений есть несколько очень крутых стратегий для борьбы с этой проблемой. При первых признаках засухи в клетках этих растений накапливается связка молекул, участвующих в так называемой осмотической настройке (OA) [3]. OA — изменение концентрации растворенного вещества на в ячейке. Это похоже на растворение сахара в воде, где сахар является растворенным веществом. Эти молекулы (растворенные вещества) могут быть сахарами, аминокислотами или небольшими белками.Назначение этих молекул — ограничить движение воды из клетки. Что делает эти молекулы OA уникальными с точки зрения устойчивости к засухе, так это то, что они выполняют множество функций. Молекулы OA могут физически связываться с ДНК и белками, чтобы защитить их от свободных радикалов. Они также могут связывать воду, предотвращая ее выход из клеток растения. Эти молекулы OA также связываются с мембранами, стабилизируя структуру растения при ограничении воды.

Воскрешающие растения — прекрасные примеры того, как засухоустойчивые растения объединяют концепции, которые мы обсуждали до сих пор.Воскресительные растения способны пережить полную потерю воды. Они накапливают огромное количество OA, высвобождают поглотители свободных радикалов и производят специальные защитные белки, чтобы пережить длительные и суровые засухи. Они делают все это, одновременно складывая листья и дожидаясь дождя (рис. 3). Процесс можно сравнить с уходом медведя в спячку.

Гены растения контролируют его реакцию на засуху

Имейте в виду, что мы очень упрощенно обсуждали эти процессы, используемые для защиты растений от засухи.Присмотреться к этим процессам на самом деле очень сложно. На самом базовом уровне эти процессы регулируются использованием растением своего генетического кода — своих генов. Вещества, необходимые для переживания засухи, будут произведены при доступе к этому коду в нужное время. Этот доступ к генетическому коду, чтобы помочь растению пережить засуху, называется генетическим ответом растения.

Генетические реакции растения, испытывающего стресс из-за засухи, очень сложны — многие гены включены или выключены.Используя передовые компьютерные технологии, ученые теперь могут идентифицировать большинство генов, которые играют роль в защите растений от засухи. Эта технология обнаружила, что буквально сотни генов включаются и выключаются в зависимости от того, где и когда они необходимы! Мы не можем перечислить все эти гены, потому что вам будет совсем скучно в конце первой страницы! То, что мы скажем , это то, что эти гены в основном делятся на три группы: (1) гены, которые контролируют других генов, важных для включения и выключения генов; (2) гены, вырабатывающие вещества, которые помогают защитить растения от засухи; и (3) гены, участвующие в поглощении и транспортировке воды.

Как вы думаете, почему важно знать, какие гены помогают растениям избегать засухи или переносить ее? Большинство наших культур фактически не могут пережить засуху. Как мы собираемся защитить наши посевы или сделать их более устойчивыми к засухе? Нам необходимо использовать знания о генах, которые включаются или выключаются во время засухи, чтобы производить растения, более устойчивые к засухе.

За прошедшие годы растениеводы добились определенных успехов в выращивании засухоустойчивых культур.Эти засухоустойчивые культуры были получены в основном путем отбора и селекции отдельных растений, которые хорошо выжили в условиях засухи. За последние несколько десятилетий ученые, работающие над генетически модифицированными (ГМ) растениями, также начали уделять внимание производству засухоустойчивых культур [4].

Для создания ГМ-растения новый ген (из любого источника!) Вставляется в ДНК растения. Встраивая этот новый ген / гены, ученый надеется привнести новый полезный признак в ГМ-растение. Представьте себе возможность выбрать один из сотен полезных генов в воскрешающем растении и ввести некоторые из них в пшеницу! К сожалению, было успешно выращено лишь несколько ГМ засухоустойчивых растений (таких как кукуруза / кукуруза и сахарный тростник).Необходимо проделать гораздо больше работы, в том числе убедить широкую публику в том, что ГМ-растения не опасны!

Заключение

Растения действительно уязвимы, когда дело доходит до нехватки воды. Засуха повлияет на рост, развитие, продуктивность растений и, в конечном итоге, на их выживание. Однако у растений есть встроенная защита от засухи. У них могут быть некоторые структурные приспособления, позволяющие избегать или переносить обезвоживание. У них также есть некоторая внутренняя защита, которая активируется, чтобы попытаться ограничить потерю воды, когда они понимают, что воды становится мало.Все эти защитные системы регулируются генами растений. Знание этих генов и того, как они участвуют в защите растений от засухи, дает человечеству надежду на создание устойчивых к засухе ГМ-культур.

Глоссарий

Sessile : ↑ Организм, который не может двигаться и остается на одном месте, как растение.

Суккуленты : ↑ Растения с утолщенными и мясистыми листьями и стеблями, в которых можно хранить воду.

Транспирация : ↑ Процесс, при котором корни растений впитывают воду, а затем выделяют водяной пар через поры (устьица) в листьях.

Устьица : ↑ Маленькие отверстия на нижней поверхности листа, через которые вода и газ могут проникать внутрь растения и выходить из него.

Фотосинтез : ↑ Процесс, при котором растения используют воду, свет и CO ₂ для производства собственной пищи (в виде сахаров) и выделения кислорода в воздух.

Свободные радикалы : ↑ Молекулы, которые будут реагировать и повредить все, с чем они вступают в контакт.

ABA : ↑ Растительный гормон, называемый абсцизовой кислотой, который помогает поддерживать водный баланс растений.

Давление тургора : ↑ Напряжение, оказываемое на стенку растительной клетки жидкостями внутри клетки. Представьте, что вы наполняете воздушный шарик, который вы поместили в стеклянную банку. Чем больше вы наполняете баллон, тем больше он прижимается к жесткой стеклянной банке, как жидкость — к жесткой стенке растительной клетки.

Осмос : ↑ Перемещение воды через клеточную мембрану от одной клетки к следующей. Зачем? Для обеспечения равных концентраций растворенных веществ с обеих сторон мембраны.

Осмотическая регулировка : ↑ Изменение концентрации растворенных веществ в растительной клетке.

Раствор : ↑ Вещество (например, сахар), которое вы растворяете в растворе (например, воде).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

---

Благодарности

На платформе Mind the Graph (www.mindthegraph.com) создано

фигур.

---

Список литературы

[1] ↑ Басу, С., Рамеговда, В., Кумар, А., и Перейра, А. 2016. Адаптация растений к стрессу засухи. F1000Res 5 (F1000 Faculty Rev): 1554. DOI: 10.12688 / f1000research.7678.1

[2] ↑ Диммит, М. А. 1997. Как растения справляются с климатом пустыни. Sonorensis.Том 17. Доступно по адресу: http://www.desertmuseum.org/programs/succulents_adaptation.php

[3] ↑ Осакабе, Ю., Осакабе, К., Шинозаки, К., и Лам-Сон, Т. 2014. Реакция растений на водный стресс. Фронт. Plant Sci. 5 (86): 1-8. DOI: 10.3389 / fpls.2014.00086

[4] ↑ Блюм, А. 2014. Геномика засухоустойчивости — спуск на землю. Функцион. Plant Biol. 41: 1191-8. DOI: 10.1071 / FP14018

,

Использование правильных растений может снизить загрязнение помещений и сэкономить энергию — ScienceDaily

Люди в промышленно развитых странах проводят более 80% своей жизни в помещениях, причем все чаще в герметичных зданиях. Эти конструкции требуют меньше энергии для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но могут быть опасны для здоровья человека, если твердые частицы и потенциально токсичные газы, включая монооксид углерода, озон и летучие органические соединения, поступают из таких источников, как мебель, краски, ковры и т. Д. и оргтехника накапливаются.Растения поглощают токсины и могут улучшить качество воздуха в помещении, но на удивление мало известно о том, какие растения лучше всего подходят для работы и как мы можем улучшить работу растений в помещении.

В обзоре, опубликованном 19 апреля в журнале Trends in Plant Science , Фредерико Брилли, физиолог растений Национального исследовательского совета Италии — Института устойчивой защиты растений, и его коллеги пришли к выводу, что лучшее знание физиологии растений наряду с интеграцией технологий очистки воздуха, контролируемых интеллектуальными датчиками, могут улучшить качество воздуха в помещении экономичным и устойчивым образом.

Растения улучшают качество воздуха с помощью нескольких механизмов: они поглощают углекислый газ и выделяют кислород посредством фотосинтеза, они повышают влажность, пропуская водяной пар через микроскопические поры листьев, и они могут пассивно поглощать загрязняющие вещества на внешней поверхности листьев и на корневой поверхности растения. система. Но растения обычно выбираются для использования в помещении не из-за их способности очищать воздух, а из-за их внешнего вида и способности выживать, не требуя особого ухода.«Для большинства из нас растения — это просто декоративный элемент, что-то эстетическое, но они также являются чем-то другим», — говорит Брилли.

На удивление мало исследований было проведено для количественной оценки воздействия различных видов растений на качество воздуха в помещениях. НАСА выполняло новаторские работы в 1980-х годах, но они полагались на простой экспериментальный подход; Исследования с использованием более сложных современных методов исследования и моделирования еще не проводились. Необходимы дальнейшие исследования для определения характеристик наиболее эффективных видов растений в помещениях, включая их морфологию (т.е. форма и размер листа), анатомию и физиологию (то есть скорость ассимиляции CO ₂ ). По словам Брилли, такие исследования могут показать, как «оптимизировать использование растений в помещении, с точки зрения того, сколько растений на квадратный метр нам нужно, чтобы снизить загрязнение воздуха до определенного уровня».

Также необходимы исследования для понимания микробиомов растений: популяций микроорганизмов (бактерий и грибов), обитающих с растениями как в почве, так и на поверхности листьев. Этот микробиом участвует в удалении переносимых по воздуху загрязнителей, но вклад различных видов микробов в удаление загрязнителей в настоящее время неизвестен.Некоторые микробиомы также могут оказывать негативное влияние на здоровье человека, в том числе вызывать аллергию и проблемы с воспалением легких, поэтому важно знать, как их идентифицировать и избегать.

Брилли и его коллеги не предполагают, что заводы заменят современные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но они утверждают, что интеграция заводов с сетями интеллектуальных датчиков и другими компьютеризированными технологиями может сделать очистку воздуха более экономичной и устойчивой. По словам Брилли, «физиологи растений должны работать с архитекторами над улучшением зеленого цвета в помещении.«

История Источник:

Материалы предоставлены Cell Press . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

,

Минерализация воды и орошение растений

Введение

Соли в оросительной воде — это в основном поваренная соль (хлорид натрия), бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция и магния. В большинстве районов Западной Австралии около трех четвертей всей растворимой соли составляет хлорид натрия, хотя это может варьироваться в прибрежных и пастбищных районах. Например, в оросительной воде в Карнарвоне только около половины всей растворимой соли составляет хлорид натрия.

Урожайность может быть значительно снижена до того, как визуальные симптомы засоления станут очевидными.

Первым признаком засоления обычно является задержка роста, при этом листья растений часто имеют голубовато-зеленый цвет. По мере повышения уровня соли в почве до более токсичного уровня на кончиках и краях старых листьев происходит ожог или ожог. Лист отмирает и опадает, и, наконец, погибает растение. В других случаях самые молодые листья могут казаться желтыми или урожай может проявлять признаки увядания, даже если почва кажется достаточно влажной.

Соленая оросительная вода может повлиять на рост растений двумя способами: эффект засоления и эффект токсичности.

Эффект засоления

Корни растений впитывают влагу через мембраны в клетках корней путем осмоса. Вода проходит через полупроницаемую мембрану и переходит из раствора с низким содержанием растворенных солей в раствор с более высоким содержанием солей.

Этот процесс продолжается до полного заполнения растительных клеток. Если поливная вода умеренно соленая, растению приходится усерднее работать, чтобы поглотить воду из почвы, и рост замедляется, а урожайность снижается.

Если используется поливная вода с высоким содержанием соли, процесс осмоса может быть обратным.Если в растворе вне корней растений концентрация соли выше, чем в клетках корней, вода будет перемещаться из корней в окружающий раствор. Растение теряет влагу и переносит стресс. Вот почему симптомы сильного солевого повреждения похожи на симптомы сильного стресса от влаги.

Наверх

Токсическое действие

Чрезмерные концентрации ионов натрия и хлора в поливной воде могут вызвать токсичность для растений. Эти ионы могут поглощаться корнями или при прямом контакте с листьями.Больше вреда наносится прямым поглощением через листья.

Натрий

Типичными симптомами отравления натрием являются ожог листьев, ожоги и отмершие ткани по наружным краям листьев. Напротив, симптомы отравления хлоридом первоначально проявляются на крайнем конце листа. Высокие концентрации натрия в поливной воде могут вызвать дефицит кальция и калия в почвах с низким содержанием этих питательных веществ, и культуры могут реагировать на удобрения этими питательными веществами. Другой эффект натрия заключается в том, что если уровень натрия высок по сравнению с кальцием и магнием, может произойти заболачивание из-за деградации хорошо структурированных почв.

Прямое токсическое воздействие концентрации натрия в поливной воде на различные растения показано в Таблице 1, в которой указано влияние коэффициента поглощения натрия (SAR) поливной водой. SAR измеряет относительный процент ионов натрия в воде по отношению к ионам кальция и магния. Высокое значение SAR указывает на возможность накопления натрия в почве. Это может ухудшить структуру почвы из-за разрушения агрегатов глины, что приведет к переувлажнению и плохому росту растений.

Таблица 1 Толерантность сельскохозяйственных культур к натрию

Допуск	Коэффициент адсорбции натрия в поливной воде	Культуры
Очень чувствительный	2–8	Авокадо, цитрусовые, лиственные фрукты и орехи
Чувствительный	8–18	Фасоль
Умеренно толерантная	18–46	Клевер, овес, овсяница высокорослая, рис
Толерантный	46–102	Ячмень, свекла, люцерн , томаты, пшеница

Хлорид

Ион хлора может поглощаться корнями растений и накапливаться в листьях.Чрезмерное накопление может вызвать ожоги кончиков или краев листьев, бронзовый оттенок и преждевременное пожелтение листьев. В целом, большинство фруктовых деревьев чувствительны к хлоридам, тогда как большинство овощных, кормовых и волокнистых культур менее чувствительны. В таблице 2 показана устойчивость некоторых культур к повреждению хлоридов корнями.

Культуры и даже разновидности и подвои сильно различаются по устойчивости к хлоридам и натрию. Если поливная вода имеет общую соленость, близкую к критической концентрации, проверьте концентрацию хлорида и натрия в ней.

Химический анализ почвы или листьев может использоваться для подтверждения вероятной токсичности хлоридов. Листья плодов обычно страдают от токсичности, если сухие листья содержат более 0,2% натрия или 0,5% хлорида.

Подвои косточковых плодов 49 9000 Клубника

Таблица 2 Верхние пределы допуска хлоридов для некоторых плодовых культур, сортов и подвоев в зависимости от поглощения корнями

Культура (сорт / подвой)	Концентрация хлоридов в оросительной воде (мг / л)
Подвои цитрусовых
trifoliata	120
грубый лимон	200
Тройер цитран, сладкий апельсин	300
Рангпур лайм, Клеопатра мандарин	600
Слива марианна (для бутонизации слив и абрикосов)	600
Слива мироболана (для выращивания слив и абрикосов)	370
Персик 9	0050
Подвои авокадо
Мексиканские	120
Вест-Индия	190
Виноградные подвои
Ramsey	Дог Ридж	700
Султана	600
Сорта мягких фруктов
Ежевика, бойзенберри	235
Малина	120
120–190

Наверх

Прямая адсорбция через листья

Некоторые культуры, не чувствительные к поглощению корнями хлоридов или ионов натрия, развиваются Снижение симптомов ожога листьев при опрыскивании соленой водой.

Наиболее серьезные повреждения проявляются в жаркую и сухую погоду, поскольку при испарении соли концентрируются на поверхности листьев. В таблице 3 показаны концентрации хлоридов и натрия в поливной воде, которые могут повредить листья некоторых культур.

Таблица 3 Концентрации хлоридов и натрия в поливной воде, вызывающие повреждение листьев

Чувствительность	Хлорид (мг / л)	Натрий (мг / л)	Пораженный урожай
Чувствительный	<178	<114	Миндаль, абрикос, цитрусовые, сливы
Умеренно чувствительный	178–355	114–229	Стручковый перец, виноград, картофель, помидоры
Умеренно толерантный	355–710	229–458	Ячмень, огурец, кукуруза
Толерантный	> 710	> 458	Цветная капуста, хлопок, сафлор, кунжут, сорго

Повреждение листа под влиянием культурными и экологическими условиями, такими как осушающий ветер, низкая влажность, скорость вращения оросителей, а также время и частота поливов.Представленные данные являются лишь общими рекомендациями по поливу в дневное время летом.

Измерение солености

Соленость воды обычно оценивается по ее электропроводности (ЕС), которую можно пересчитать в общее количество растворенных твердых веществ (TDS). ЕС не определяет растворенные соли или влияние, которое они оказывают на посевы и почву, но дает достаточно надежное указание на проблемы засоления. В таблице 4 представлена ​​общая классификация воды по солености.

EC измеряется в миллисименсах на метр (мСм / м) в DPIRD.Некоторые лаборатории используют другие единицы измерения солености.

Для преобразования мСм / м в миллисименс на сантиметр (мСм / см), децисименс на метр (дСм / м) или миллимосименс на сантиметр (ммос / см) умножьте на 0,01. Чтобы преобразовать мСм / м в микросименс на сантиметр (мкСм / см), умножьте на 10.

Чтобы преобразовать ЕС в миллиграммы на литр (мг / л) или части на миллион (ppm) TDS, умножьте результат измерения в мСм / м на 5,7, или измерение в мСм / см, или дСм / м, или мСм / см на 570. Эти значения преобразования являются приблизительными, подходят для показаний ЕС менее 1000 мСм / м и для обычных солей, содержащихся в поливной воде штата Вашингтон.

Таблица 4 Общая классификация солености воды

EC (мСм / см, dS / м или ммос / см)	EC (мСм / м)	Приблизительное общее количество растворенных твердых веществ (мг / л или ppm)	Статус
0–0,80	0–80	0–456	Низкая соленость
0,80–2,50	80–250	456–1425	Умеренно соленая
2.50–5.00	250–500	1425–2850	Соленый
> 5.00	> 500	> 2850	Очень соленый

Вернуться к началу

Факторы, влияющие на повреждение

Степень потери урожая растений при орошении соленой водой зависит от ряда факторов, включая:

Тип почвы и дренаж

Ключом к успешному поливу соленой водой является выщелачивание или перемещение солей вниз из корневой зоны.

На хорошо дренированных песчаных почвах оросительная вода может легко вымывать соли из корневой зоны, но это менее эффективно на плохо дренированных тяжелых почвах. Объем промывок для поддержания приемлемого роста зависит от:

• солености поливной воды
• солеустойчивости сельскохозяйственных культур
• климатических условий
• типа почвы
• водного хозяйства.

Количество дополнительной воды, необходимое для выщелачивания соли из корневой зоны, называется фракцией выщелачивания.

Частота и время

Концентрация соли в корневой зоне постоянно изменяется после полива. По мере высыхания почвы концентрация соли в почвенном растворе увеличивается, и это снижает доступную для растений влагу. Частые легкие поливы увеличивают концентрацию солей в верхнем слое почвы, и этого следует избегать.

Обильные дожди и обильные поливы удаляют соли из корневой зоны.

Полив в жарких засушливых условиях увеличивает испарение и, следовательно, концентрацию соли.

Внесение удобрений

Если проблема засоления, избегайте удобрений, содержащих хлорид.

Заменить соляной калий (хлорид калия) на сульфат калия и использовать азотные, фосфорные и калийные (NPK) удобрения, содержащие сульфат калия.

Стадия роста

Растения обычно более восприимчивы к засолению во время прорастания и на стадии проростков, чем при укоренении.

На этом этапе следует использовать воду самого высокого качества.

Подвои и разновидности

Подвои и различия между сортами являются важными факторами, влияющими на солеустойчивость древесных и виноградных культур, особенно авокадо, цитрусовых, винограда и косточковых (см. Таблицу 2).

Метод полива

Капельное орошение позволяет использовать воду с более высоким содержанием соли, чем другие методы подачи, поскольку потери от испарения минимальны.

Капельное орошение может также уменьшить влияние засоления, поддерживая постоянную влажность почвы вокруг корней растений и обеспечивая постоянное вымывание соли к краю увлажненной зоны.

Посевы, орошаемые дождеванием, потенциально подвергаются дополнительному ущербу, вызванному поглощением соли листьями и ожогами из-за контакта распылителя с листьями.

Если для полива дождеванием используется соленая вода, поливайте при самых низких температурах. Полив в дневное время суток концентрирует соли из-за сильного испарения. Полив во время сильного ветра также концентрирует соли.

Не используйте разбрызгиватели, образующие мелкие капли и запотевание. По возможности избегайте разбрызгивателей с молотком, особенно спринклеров с медленным оборотом, которые допускают периоды сушки, вызывая накопление соли на листьях.

Вернуться к началу

Рекомендации по критической солености

В таблицах 5–8 показана устойчивость растений к поливу соленой водой. Эти значения следует использовать только в качестве ориентировочных, поскольку степень ущерба от засоления зависит от факторов, описанных ранее.

Если соленость воды близка к верхнему рекомендованному пределу, проведите предварительные испытания в конкретных условиях, чтобы определить, может ли произойти повреждение урожая.

Таблицы 5–8 также показывают пороговое значение засоления, при котором урожай начинает снижаться (потеря урожая 0%), и засоление, при котором теряется 10% и 25% урожая.Изменения солености воды на 20% выше или ниже указанного значения солеустойчивости могут иметь незначительный эффект из-за модифицирующего воздействия почвы, климата и управления. Данные о потерях урожая зависят от нескольких предположений.

Показатели толерантности сельскохозяйственных культур относятся к суглинистой почве с хорошим дренажем и с просачиванием не менее 15% внесенной воды ниже корневой зоны (доля выщелачивания 15% или более). Эти цифры применимы к дождевальным оросительным системам, в которых между поливами существует продолжительный период сушки.Зерновые культуры обычно могут переносить более высокую засоленность при более частом орошении.

Эти правила, вероятно, будут слишком строгими для дождевания на очень проницаемых песках Лебединой прибрежной равнины. Орошение этих почв происходит часто, часто с долей выщелачивания более 15%. Дождевание сельскохозяйственных культур водой с высоким содержанием хлора или натрия может привести к повреждению из-за поглощения через листья, даже если концентрация засоления ниже критического уровня, указанного в таблицах 5-8.

Рекомендации относятся в основном к дождеванию. Часто применяется капельное орошение, которое снижает концентрацию засоления в корневой зоне, а увеличение засоления из-за испарения минимально.

Для культур, для которых нет данных о потерях урожая, приводится максимальная рекомендуемая концентрация или диапазон концентраций.

Переработка солей

Подземные воды под садовыми участками на Лебединой прибрежной равнине со временем могут стать более солеными.Чем дольше орошается участок, тем выше риск. На некоторых участках из неглубокого водоносного горизонта откачивается большое количество воды. Поскольку избыток поливной воды просачивается обратно в водоносный горизонт, уровень соли увеличивается из-за испарения и добавления солей удобрений. Хорошее управление орошением в большинстве случаев должно решить эти проблемы. Чрезмерная откачка из водоносного горизонта также может привести к проникновению соленой воды.

Если доступно несколько источников воды разного качества, смешайте воду более низкого качества с водой более высокого качества, чтобы уменьшить или предотвратить ущерб от засоления.

Вернуться к началу

Анализ проб воды

Ряд лабораторий в Западной Австралии будут анализировать воду на электрическую проводимость. См. Контактную информацию в телефонной книге «Желтых страниц».

Используйте стеклянную или пластиковую бутылку емкостью около 500 мл. Перед наполнением ополосните бутылку водой для отбора проб. Закройте бутылку и отметьте на ней имя и адрес отправителя, а также дату отбора пробы.

При отборе проб из скважин или скважин дайте насосу поработать несколько минут, чтобы обеспечить отбор репрезентативной пробы.В течение года могут наблюдаться большие колебания солености воды для поверхностного орошения, обычно самые высокие — с конца лета до первых дождей. Отбирайте пробу воды в то время года, когда вода будет перекачиваться для использования.

Таблицы толерантности культур

90 049 Capsicum

Таблица 5 Толерантность овощных культур к поливу соленой водой на суглинистой почве

Урожай	0% потери урожая EC (мСм / м)	10% потеря урожая EC (мСм / м)	Потеря урожайности 25% EC (мСм / м)
Спаржа	270–635	Данные отсутствуют	Данные отсутствуют
Фасоль	70	100	150
Свекла	270	340	450
Брокколи	190	260	370
Капуста	120	190	290
100	150	220
Морковь	70	110	190
Цветная капуста	90–270	Нет данных	Нет данных
Сельдерей	120	230	390
Огурец	170	220	290
Капуста	270-635	Нет данных	Нет данных
Салат	90	140	210
Лук	80	120	180
Пастернак	90	Нет данных le	Данные отсутствуют
Горох	90	Данные отсутствуют	Данные отсутствуют
Картофель	110	170	250
Тыква	90–270	Данные отсутствуют	Данные отсутствуют
Редис	80	130	210
Rockmelon	90–270	Данные отсутствуют	Данные отсутствуют
Шпинат	130	220	350
Кабачок	210	260	320
Сахарная кукуруза	110	170	250
Сладкий картофель	100	160	250
Помидор	170	230	340
Арбуз	150	240	380

Вернуться к началу

Таблица 6 Устойчивость плодовых культур к поливу соленой водой с суглинистой почвой

Урожай	0% потери урожая EC (мСм / м)	10% потери урожая EC (мСм / м) м)	Потеря урожайности 25% EC (мСм / м)
Миндаль	100	140	190
Apple	Нет данных	150	Нет данных
Абрикос	110	130	180
Авокадо	90	Нет данных	Нет данных
Ежевика	100	130	180
Дата пальма	270	450	730
Рис	Нет данных	253	Нет данных
Грейпфрут	120	160	220
Виноград	100	170	270
Mulberry	90–270	Нет данных	Нет данных
Нектарин	90	Нет данных в состоянии	Нет данных
Оливковое	Нет данных	250	Нет данных
Оранжевый	110	160	220
Персик	110	130	180
Груша	Нет данных	150	Нет данных
Слива	100	140	190
Гранат	Нет данных	250	Нет данных
Малина	Нет данных	90	Нет данных
Клубника	70	90	120

900 04 Наверх

90 049

Таблица 7 Устойчивость пастбищ и кормовых культур к поливу соленой водой с суглинистой почвой

Культура	0% Потеря урожая EC (мСм / м)	10% потеря урожайности EC (мСм / м)	Потеря урожайности 25% EC (мСм / м)
Трилистник Birdsfoot	330	400	500
Подножка	100	210	370
Диван	270–635	Нет данных	Нет данных
Кикую трава	270–635	Нет данные доступны	данные отсутствуют 9 0050
Лавграсс	130	210	330
Paspalum dilatatum	270–635	Нет данных	Нет данных
e Многолетнее растение50	370	460	590
Phalaris	310	380	530
Puccinellia	635–2365	Нет данных	Нет данных
Клевер красный	100	160	240
Родосская трава	270–635	Нет данных	Нет данных
Кушетка для морской воды	635–2365	Нет данных	Нет данных
Клевер клубничный	100	160	240
Клевер	100	110	240
Суданская трава	190	340	570
Овсяница высокорослая	260	390	570
Пырей высокий	500	660	900
Клевер белый	90	Нет данных	Нет данных
Ячмень (сено)	400	490	630
Люцерн	130	220	360
Кукуруза	110	170	250
Сорго	450	500	560

В таблицах 5, 6 и 7 нет подробных данных о потерях урожая для некоторых культур.Приведена максимальная рекомендуемая концентрация или диапазон концентраций. Данные должны служить только руководством. Абсолютные допуски варьируются в зависимости от климата, почвенных условий и культурных традиций.

Вернуться к началу

Таблица 8 Максимальная рекомендуемая электрическая проводимость поливной воды для выбранных декоративных растений с увеличивающимся допуском внутри групп

EC (мСм / м)	Завод
90	Примула , гардения, звездчатый жасмин, бегония, роза, азалия, камелия, плющ, магнолия, фуксия
90–270	Гибискус, герань, гладиолус, баухиния, цинния, астра, пуансеттия, лантана, Thuja orientalis куст ( Dodonea attuata ), куст бананового эму ( Podocarpus ), Juniperus chinensis , щетка для бутылок
270–635	Подвой, хризантема, гвоздика, олеандр, розмарин 14, бугенвиллия 14, бугенвиллия виды, Новая Зеландия Рождественский куст ( Metrosideros excelsa ), бангалайская камедь ( Eucalyptus botryoides ), речная красная камедь ( E. camaldulensis ), Rottnest teatree ( Melaleuca lanceolata ), кипарис Rottnest14 prescalitris Акация длиннолистная , буйволиная трава, кикуйю, портулака, бубиалла ( Myoporum acuminatum ), моррель ( E. longicornis ), ят болотный ( E. occidentalis ), йоркская камедь ( E. lox15), болотная камедь E. ( E.spathulata ), пырея пырея, бамбук
635–2365	Камедь соленой реки ( E. sargentii ), кушетка для морской воды, Melaleuca thyoides , солончаки ( Allocasuarina cristata и A солончак

.