Лекция 1
Тема: Факторы жизни растений как основа технологии растениеводства
План
Роль растений в природе и жизни человека. Группировка полевых культур.
Требование растений к факторам внешней среды
Основные законы земледелия
Сорные растения и меры борьбы с ними
Роль растений в природе и жизни человека. Группировка полевых культур
Растения это живой организм, т.к. они по своим основным жизненным свойствам подобны животным.: имеют клеточное строение, питаются, дышат, растут, развиваются, дают потомство и умирают.
Растения делятся на две группы: зеленые и незеленые.
К первой группе принадлежат растения, которые имеют зеленый цвет, благодаря зеленому пигменту хлорофиллу.
Ко второй группе принадлежат растения, лишенные хлорофилла – грибы и бактерии.
Значение тех и других растений огромное. Они в основном осуществляют круговорот веществ в природе.
Зеленые растения превращают неорганические вещества в органические, незеленые наоборот, расщепляют органические вещества до неорганических.
Процесс усвоения и превращения растениями веществ, поступающих из окружающей среды в вещества самого организма называется ассимиляцией.
Одновременно с усвоением в организме идут превращения органических веществ с освобождением энергии. Этот процесс называется диссимиляцией.
Процессы ассимиляции и диссимиляции с поглощением и освобождением энергии являются основой обмена веществ, в результате которого осуществляется взаимодействие организма с окружающей средой.
Зеленые растения с помощью хлорофилла, используя световую энергию, углекислый газ и воду, образуют органические вещества, Такой процесс называется фотосинтезом.
Фотосинтез является основным источником энергии., которая используется человеком. Энергия угля, газа, нефтепродуктов – это энергия солнца, в свое время запасенная в процессе фотосинтеза растениями.
Фотосинтез является источником свободного кислорода на Земле.
Условно в фотосинтезе выделяют две фазы: световую и темновую. Первая фаза – это реакция поглощения хлорофиллом и каратиноидами квантов света с последующим превращением световой энергии в химическую. Во второй фазе, т.е. в темновой стадии углекислый газ восстанавливается до углеводов за счет энергии, накопленной раннее в химической форме.
Нормальное течение фотосинтеза требует одновременного притока света, тепла, воды, углекислого газа и элементов питания почвы.
Помимо фотосинтеза растениям свойственно дыхание. Дыхание - это совокупность физиологических процессов, при которых происходит поглощение кислорода и выделение углекислого газа и воды с освобождением энергии, обеспечивающей жизнедеятельность растений.
Основу дыхания составляют окисление в организме углеводов, белков, жиров и других веществ. Дыхание растений всегда сопровождается потерей органического вещества и выделением энергии в окружающую среду. На дыхание они тратят 22-25 % органических веществ, которые образуются при фотосинтезе.
Дыхание происходит и тогда, когда фотосинтез отсутствует (в ночное время). Наиболее активно дыхание протекает в местах активного роста и в зонах активного обмена веществ: в верхушках стеблей, на кончиках корней, в почках, прорастающих семенах.
Дыхание при свободном доступе кислорода называется аэробным. При недостаточном снабжении кислородом растения переходят на анаэробное дыхание. Оно также протекает с выделением углекислого газа и воды, но кислород на дыхание мобилизуется из внутренних ресурсов организма.
Переход на анаэробное дыхание – это одно из приспособительных свойств растений к неблагоприятным условиям. При длительном анаэробном дыхании в организме усиливается использование органических веществ с образованием не полностью окисленных веществ, которые приводят к отравлению и его гибели. При плохом доступе кислорода к корням снижается интенсивность поглощения элементов минерального питания из почвы. Это в свою очередь отрицательно сказывается на интенсивность фотосинтеза и продуктивность.
Благодаря фотосинтезу растения обеспечивают человека питанием, а животных кормом.
Некоторые растения человек использует как сырье в разных отраслях промышленности – текстильной, пищевой, спиртовой, пивоваренной, парфюмерной, фармацевтической.
В энергетической промышленности большое значение имеет каменный уголь, нефть, торф, которые являются продуктами растительного происхождения.
Некоторые растения имеют большое агротехническое значение. Бобовые растения, например, обогащают почву азотом и другими элементами питания растений, т.е. способствуют повышению его плодородия.
Некоторые растения (многолетние травы) имеют большое значение в борьбе с эрозией почв, т.к. они способствуют дренажированию почвы на большую глубину, увеличивают водопроницаемость ее и уменьшают поверхностное стекание воды.
Большое агротехническое значение имеют пропашные культуры – кукуруза, сахарная свекла, картофель и др.
В процессе образования сахара (глюкозы) зеленые растения используют углекислый газ воздуха и воду и выделяют значительное количество кислорода в воздух, который так необходим живым растениям.
Если бы не было в природе зеленых растений, жизнь на Земле стала бы невозможной, т.к. несмотря на большой запас кислорода в воздухе (21 %), он в конце концов закончился бы.
Необходимо также отметить, что несмотря на использование огромного количества углекислого газа, количество его в воздухе не уменьшается, т.к. растения дышат, выделяя при этом углекислый газ.
Главным источником поступления углекислого газа в атмосферу является микрофлора почвы.
В природе с образованием органических веществ одновременно происходит и распад их до первичных неорганических веществ. В этом распаде главную роль играют незеленые растения – бактерии и грибы.
Если бы в природе функционировали только зеленые растения, то жизнь на Земле также стала бы невозможной через огромное количество органических веществ, произведенных растениями и недостачей неорганических веществ.