Содержание раздела.
Содержание в растении азота и зольных элементов, их распределение по тканям и органам растения. Необходимые растению макро- и микроэлементы, их усвояемые соединения и физиологическая роль. Физиологические нарушения при недостатке отдельных элементов. Незаменимость элементов минерального питания. Метод водных и песчаных культур. Диагностика минерального питания растений. Перераспределение и реутилизация веществ в растении. Антагонизм ионов, уравновешенные растворы. Питательные смеси и принципы их составления.
Корневая система как орган поглощения и усвоения минеральных солей. Обменная адсорбция ионов как первый этап поглощения. Механизм активного поглощения ионов и передвижения по живым клеткам корня (по апопласту, симпласту). Ксилемный транспорт ионов. Состав ксилемного сока. Относительная независимость поглощения воды и солей.
Зависимость поглощения и ассимиляции солей от фотосинтеза, дыхания, интенсивности ростовых процессов и фазы развития растений. Влияние на поглощение солей состава и концентрации почвенного раствора, кислотности почвы, аэрации и температуры.
Источники азота для растений. Особенности нитратного и аммонийного питания. Восстановления нитратов в корнях и листьях. Усвоение азота мочевины. Обезвреживание аммиака путем образования амидов. Особенности азотного питания бобовых растений. Значение азотфиксирующих организмов. Круговорот элементов минерального питания в растении и вторичное их использование.
Свойства почвы как среды минерального питания растений. Корневые выделения и растворяющая способность корней. Взаимодействие растений при совместном произрастании. Роль почвенной микрофлоры в минеральном питании растений. Физиологические основы применения удобрений. Возможности внекорневого питания растений минеральными солями. Выращивание растений без почвы.
Методические рекомендации.
Необходимо изучить физиологическую роль отдельных элементов минерального питания в жизни растений, знать методы диагностики минерального питания. Изучить механизмы поглощения и транспорта ионов, молекул, особенности активного и пассивного транспорта, роль корневых волосков, транспорт ионов по симпласту. Необходимо проанализировать суть вегетационного метода в изучении корневого питания растений, выяснить различия между физиологически кислыми, щелочными и нейтральными минеральными удобрениями.
Следует изучить синтетическую роль корня, связь дыхания корней с биосинтезом аминокислот и белков. Надо уяснить пути ассимиляции аммиака, выяснить причины накопления избыточных количеств нитратов и пути их снижения в сельскохозяйственной продукции. Необходимо выявить влияние факторов среды на поглощение питательных веществ корневой системой, влияние ризосферной микрофлоры.
Следует ознакомиться с физиологическими основами выращивания растений без почвы, изучить принципиальные основы гидропоники и аэропоники. Необходимо уяснить физиологические основы применения удобрений с учетом культуры, выноса элементов с урожаем, знать сроки и способы внесения удобрений.
Вопросы для самопроверки.
1. Корневая система как основной орган поглощения и усвоения минеральных элементов.
2. Влияние внешних факторов на деятельность корневой системы.
3. Физиологическая роль макро- и микроэлементов.
4.Основы выращивания растений в условиях гидропоники и аэропоники.
5. Листовая диагностика питания растений.
6. Физиологические основы применения удобрений.
7.Физиологически кислые, щелочные и нейтральные удобрения, их влияние на продуктивность растений.
8. Особенности азотного питания растений. Роль азотфиксирующих микроорганизмов.
Обмен и транспорт органических веществ в растении.
Содержание раздела.
Транспортные и запасные формы углеводов. Обмен углеводов в зависимости от экологических факторов и условий выращивания. Углеводный обмен в процессе созревания и хранения семян и плодов.
Метаболизм аминокислот и белков. Зависимость синтеза аминокислот и белков от экологических факторов и условий выращивания. Транспортные формы азота в растении. Накопление белков в процессе созревания семян и плодов. Азотный обмен в листьях в процессе их старения.
Синтез и распад жиров в растении. Обмен жиров в процессе формирования семян масличных культур. Зависимость накопления и качества жиров от факторов внешней среды. Обмен жиров в процессе хранения семян.
Витамины и их физиологическая роль. Изменение содержания витаминов в растении в онтогенезе и в зависимости от экологических факторов и условий выращивания.
Вещества вторичного происхождения, их биосинтез и физиологическая роль (эфирные масла, гликозиды, дубильные вещества, алкалоиды).
Транспорт органических веществ в растении как основной механизм взаимосвязи между биохимическими процессами, происходящими в различных органах и тканях. Проводящая система листа и стебля. Передвижение веществ по флоэме. Состав флоэмного сока и интенсивность его передвижения в растении. Зависимость флоэмного транспорта от температуры и других факторов. Основные научные гипотезы, объясняющие транспорт веществ по сосудам флоэмы. Способы регуляции транспорта веществ с целью повышения урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур.