Фізика і хімія в побуті. Підручник для осіб з особливими освітніми потребами (F70). 10 клас. Тороп

§ 30. Хімічні елементи, які необхідні для розвитку рослин

Як і люди, рослини є живими істотами, які потребують живлення, щоб жити, рости, розмножуватися та розвиватися.

Поки рослини мають воду, вуглекислий газ і сонячне світло, вони здатні до фотосинтезу. Це означає, що в листі рослини відбувається хімічна реакція з утворенням глюкози (живлення) і кисню. Глюкоза розщеплюється ферментами в рослині, щоб забезпечити енергію, яка змушує її рости. Але рослинам також потрібні поживні речовини (хімічні елементи ) з ґрунту, щоб допомогти їм рости. Ці поживні речовини часто додають у ґрунт у вигляді добрив.

Добрива — це хімічні речовини, які додають у ґрунт для забезпечення поживними речовинами, щоб зробити його більш родючим. Хімічні речовини в добривах містять необхідні елементи для росту рослин.

Макроелементи — це поживні речовини, які забезпечують рослини енергією та необхідні у більшій кількості для підтримки розвитку та росту.

Прикладами цих необхідних для сільськогосподарських культур елементів є азот (N), калій (К), кальцій (Са), фосфор (Р), магній (Mg), сірка (S), кисень (О), вуглець (С) і водень. (Н). Найважливішими з них є азот, фосфор і калій, оскільки вони безпосередньо впливають на ріст рослин і дійсно допомагають формувати різні частини рослини (мал. 178).

Мал. 178. Поживні речовини для розвитку, росту та розмножування рослин

Мікроелементи або мінерали, є групою поживних речовин, відмінною від макроелементів, і вони потрібні в дуже малих кількостях для підтримки розвитку або метаболізму. Бор (В), залізо (Fe), хлор (Cl), марганець (Mn), мідь (Cu), цинк (Zn), молібден (Mo) і нікель є деякими основними мікроелементами (Ni).

Рослини потребують як макро-, так і мікроелементів, як основних поживних речовин для підтримки всіх своїх метаболічних потреб, без яких рослина не може завершити свій життєвий цикл.

Для рослини інші елементи не можуть замінити певну функцію, оскільки кожен життєво важливий інгредієнт тісно пов’язаний з живленням рослин, рослини не можуть отримати повноцінний раціон. Наприклад, для створення білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот та інших речовин або основних рослинних макромолекул потрібен вуглець, і його не може замінити жодна інша речовина. На малюнку 179 зображені листя рослин, яким не вистачає поживних речовин.

Мал. 179. Зображення листя рослин, яким не вистачає поживних речовин

До макроелементів, необхідних рослинам, належать азот, фосфор та калій.

Азот — це важливий компонент ферментів, білків і амінокислот, також необхідний для метаболізму. Він впливає на розвиток і проростання. Азот також має вирішальне значення для фотосинтезу, оскільки входить до складу хлорофілу, відповідає за прискорення росту листя та надає рослинам зеленого забарвлення.

Фосфор сприяє розвитку кореневої системи рослини, виробництву насіння, плодоношенню та цвітінню. За участю фосфору зберігається та транспортується енергія в рослинах. Фосфор відповідає за стійкість рослини до хвороб.

Калій в рослинах впливає на здатність поглинати воду та підвищує стійкість до посухи. Завдяки присутності у рослині калію підвищується морозостійкість та стійкість до впливу комах-шкідників і грибкових хвороб. Без калію не відбувається синтез білку, цукру та жиру.

Зменшення росту, опіки або пожовтіння країв листя та відмерлі плями на старих листках — усе це симптоми дефіциту калію в рослинах. Надмірний рівень кількості калію в рослинах не дуже корисний, оскільки він перешкоджає засвоєнню інших поживних речовин, таких як магній, кальцій та азот.

До основних мікроелементів в рослинах належать бор, залізо, марганець, цинк.

Дефіцит бору в рослинах призводить до уповільнення росту молодих культур, деформування листя, відмирання кінчиків ростків, темно-коричневого ураження на листі, поганого цвітіння або пожовтіння листя.

Бор необхідно вносити під посіви до початку цвітіння.

Бор відповідає за транспортування цукру, утворення амінокислот, створення клітинної стінки, розмноження сільськогосподарських культур та плодоношення, цвітіння і підвищення якості врожаю.

Завдяки залізу в рослинах відбувається синтез хлорофілу та процес фотосинтезу. Залізо впливає на фіксацію азоту, відновлення азоту та передачу енергії. Дефіцит заліза в рослинах шкодить молодому листю, починається жовтіння жилок листя.

Марганець впливає на синтез хлоропластів та залучення до активної фотосинтетичної діяльності, активацію ферменту, проростання та зрілість врожаю. Наслідком дефіциту марганцю є хлороз, пожовтіння жилок на молодому листі.

Цинк в рослинах дуже важливий на ранній стадії росту. За його участю відбувається проростання плоду, насіння та кореня. Нестача цинку призводить до уповільнення росту, коротших міжвузлів, меншого незрілого листя та пожовтіння нижніх листків — усе це симптоми дефіциту цинку.

Добрива можна класифікувати різними способами, наприклад, вологі або сухі добрива, або добрива з негайним або відстроченим вивільненням. Однак поширенішим методом класифікації добрив за походження їх матеріалів (схема 8).

Схема 8. Класифікація добрив за походженням речовин з яких вони виготовлені

Органічні добрива отримують з рослин або тварин і включають перегній та інші органічні добрива.

Неорганічні добрива хімічно синтезуються з неживих джерел. Як правило, хімічні добрива містять один або кілька компонентів, тоді як органічні добрива містять органічний матеріал та інші поживні речовини, а в деяких випадках і корисні мікроорганізми. Органічні добрива також можуть бути хімічно синтезовані, і в цьому випадку вони називаються синтетичними органічними добривами.

Мал. 180. Підприємство з виробництва добрива

У нашій країні найбільше виробляють азотних добрив. Як сировину використовують азот, що входить до складу повітря.

Виробництво азотних добрив зосереджено на Донбасі й Придніпров’ї. Сировиною для виробництва калійних добрив є природні калієві солі з вітчизняних родовищ (мал. 180).

Промислове виробництво калійних добрив сконцентроване в Західній Україні, оскільки там найбільші родовища калійних солей: Калусько-Глинське,

Стебницьке й Бориславське. Видобувають калійні солі й на Донбасі, поблизу міст Слов’янська та Бахмута.

Для належного функціонування рослин потрібна велика кількість елементів, головним чином вуглець, кисень і водень, які в основному використовуються в багатьох біохімічних процесах.

На додачу до цих основних елементів рослинам також потрібна доза азоту, фосфору, калію та магнію, які вони можуть отримати з добрив.

Конспект учня (запиши в зошит)

ТЕМА. ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ, ЩО НЕОБХІДНІ ДЛЯ РОЗВИТКУ РОСЛИН

Добрива — це хімічні речовини, які додають у ґрунт для забезпечення поживними речовинами, щоб зробити його більш родючим. Хімічні речовини в добривах містять необхідні елементи для росту рослин.

Макроелементи — це поживні речовини, які забезпечують рослини енергією та необхідні у значній кількості для підтримки розвитку та росту.

До макроелементів, необхідних рослинам, належать азот, фосфор та калій.

Мікроелементи або мінерали — група поживних речовин, які потрібні в дуже малих кількостях для підтримки розвитку або метаболізму. Бор, залізо, хлор, марганець, мідь, цинк і нікель — основні мікроелементи.

Подумай та дай відповідь