«Өсімдіктер физиологиясы»

Тақырыбы: Өсімдіктердің тамыр арқылы қоректенуі

жүктеу/скачать 0,68 Mb. бет 29/37 Дата 18.11.2022 өлшемі 0,68 Mb. #158844 түрі Құрамы

Бұл бет үшін навигация:

• 1. Өсімдік ағзасындағы қоректік заттарының қозғалуы.
• Өсімдіктегі минералды заттардың айналуы (реутилизация) .
• Л.П.Курсановтың зерттеу жұмыстары
• 1) Клеткалардың ішінде таралуы.
• 2) Клеткалардың аралығында паренхимдық таралуы.
• 3) Флоэма арқылы қозғалуы.
• Топырақ қоректік заттарының көзі.

Тақырыбы: Өсімдіктердің тамыр арқылы қоректенуі Өсімдік ағзасындағы қоректік заттарының қозғалуы. Топырақ қоректік заттарының көзі. Тыңайтқыштарды қолданудың физиологиялық негіздері. 1. Өсімдік ағзасындағы қоректік заттарының қозғалуы. Өсімдік ағзасындағы минералдық және органикалық заттарының қозғалуының зор маңызы бар. Өсімдіктің организмінде қоректік заттары негізінен екі жолмен қозғалады: 1) жоғары көтерілуші; 2) төменге түсу жолдары.Жоғары көтерілуі.Өсімдік ағзасындағы тұздардың қозғалуы. Транспирация процесс күшейген сайын тез жүреді, ал ол процесс кеміген кезде, тұздарында қозғалуы кемитіңдегі байқалған. Осындай жүргізілген тәжірибелер бойынша қоректік заттарының сумен бірге жоғары көтерілсе ксилема түтікшелері бойынша қозғалатындығы анықталған. Сонымен қатар ерітілген заттарының қозғалу жылдамдығы судың қозғалу жылдамдылығынан өзгеше болуы мүмкін. Ол ерітілген заттарының (тұздардың) түтікшелерінде адсорбция ұшырауына байланысты болады.Бұл мәселе бойынша келесі тәжірибе жасалған болатын. Бұл тәжірибеде өсімдіктің сабағының қабығын (флоэмасын) ксилемадан ажыратып алған болатын. Қабықпен ксилеманың арасына балауыз қағаз алынған,осындай өсімдікті калий ерітіндісіне батырып қойып байқаған болатын. Бес сағат аралығынан кейін байқап қарағанда,калий ерітіңдісі негізінен ксилема бойынша,сонымен қатар шамалы мөлшерде сүзгілі түтіктерденде байқалған.Сондықтан негізгі минерал тұздарының тамырдан жоғары қарай көтерілуі ксилема бойынша жүретіндігі анықталған. Ксилемамен флоэма аралығында тығыз байланыс болғандықтан, шамалы мөлшерде флоэма бойынша да қозғалады. Ксилема мен флоэма аралығында тірі камбий клеткалары орналасады, сол арқылы байланысып элементтердің көп немесе аз болуы реттеліп отырады.Қоректік заттарының ксилема бойынша қозғалуы – пассивті процесс, алмасу процесімен өте аз байланысты. Қоршаған ортаның температурасының төмендеуі немесе сабақтың тіршілігін шектетілуі элементтердің жоғары қарай көтерілуіне әсер етпейді.Жапырақ жоғары сатыда орналасқан сайын, жапырақ жас болған сайын, онда зат алмасу процестері жақсы жүреді, сондықтан оларға элементтер көп көтеріледі. Заттардың көтерілуі транспирация процесінің қарқындылығымен байланысты болмайды.Өсімдіктегі минералды заттардың айналуы (реутилизация). Өсімдіктің ағзасы жануарларға қарағанда қоректік заттарын өте тиімді пайдаланады. Ол өсімдік ағзасының реутилизация қасиеттерімен байланысты екенін көрсетеді. Реутилизация дегеніміз негізгі элементтерді қайтадан пайдалану әсіресе өсімдікте фосфор қосылыстары өте қозғалғыш болады. Зерттеулер бойынша көп элементтер қайтадан пайдалатындығы анықталған. Сонымен қатар кейбір элементтер реутилизацияға ұшырамайды. Оларға мысалы: кальций, бор, темір жатады. Сонымен қоректік заттар тамырдан өсімдіктің жер бетіндегі мүшелеріне негізінен ксилема арқылы, ал жапырақтан төмен қарата флоэма арқылы өтеді. Флоэмадан тарамдалған ұлпалар арқылы қоректік заттар қайтадан ксилема түтікшелеріне түсіп, одан жоғары көтерілетін жолмен жас мүшелермен жапырақтарға түседі. Сөйтіп қоректік элементтер өсімдіктің ағзасында айналып отырады. Өсімдік ағзасында минерал элементтерінің екеуі таралу градиенттерін ажыратады. 1) Қайтадан пайдаланатын элементтерінің градиенті – базипетальдық градиенті. Өсімдіктің жапырағы биік орналасқан сайын, жас болған сайын, оларда қайтадан пайдаланатын элементтер (азот, калий, фосфор) көп болады. Әсіресе осы элементтердің топырақта жетіспеушілік кезеңдерінде байқалады. 2) Акропетиальдық таралу градиенті – бұл қайтадан пайдаланбайтын элементтеріне тән. Мысалы кальций, бор, темір. Өсімдіктің мүшелері үлкен болған сайын оларда осындай элементтер көп болады.Л.П.Курсановтың зерттеу жұмыстары: Өсімдіктің жапырақтарындағы хлоропластарында синтезделген органикалық заттар, өсімдіктің барлық мүшелеріне, ұлпаларына, клеткаларына тіршілік етуіне қажет. Сондықтан бұндай заттардың таралу жолдары үшеу болады: 1) Клеткалардың ішінде таралуы; 2) Клеткалардың аралығында паренхимдық таралуы; 3) Флоэма арқылы заттардын таралуы.1) Клеткалардың ішінде таралуы. Әр хлоропластарда фотосинтез процесс арқылы пайда болатын органикалық заттардың салмағы хлоропластың салмағынан әлде қайда көп болады. Сондықтан бұл заттардың ассимилянтардың клетканың басқа бөліктеріне таралуының үлкен маңызы бар. Мысалы хлоропластарда пайда болатын ақуыздар аминоқышқылдарына ыдырап хлоропластың мембранасынан өтіп цитоплазмаға ағып түседі. Жарықта хлоропластың мембранасының өткізгіштігі жоғары болады да органикалық заттарының өтуіне қолайлы болады.2) Клеткалардың аралығында паренхимдық таралуы. Цитоплазмаға түскен органикалық қосылыстар тек сол клетканың пайдалануынан да басқа, белгілі бір бағытта сүзгелі түтіктерге қарай қозғалады. Клетка аралық паренхимдық таралуы екі жолмен жүреді: а) Плазмодемма (симпласт) арқылы; б) бос кеңістік арқылы (клетка қабықшасы және клетка аралық кеңістігі). Паренхимдық клеткамен сүзгелі түтіктер флоэма аралығы әр түрлі болады. Көбінесе 3-4 клеткадай болады. 3) Флоэма арқылы қозғалуы. Органикалық заттарының төмен қарай өтуі негізінен флоэма арқылы өтеді. Ксилемаға қарағанда флоэма тірі клеткалардан құралған. Оның құрамына сүзгілі түтіктер, флоэма паренхимасының клеткасы және тін талшықтарынан құралған. Негізгі флоэма арқылы өтетін органикалық заттарының бірі сахароза. Сонымен қатар олигосахаралар (раффиноза, стахиоза) және кейбір спирттер (маннитол, сорбитол), моносахаралар (глюкоза және фруктоза) өте аз мөлшерде өтеді. Сонымен қатар басқа да қоректік заттар, минералдық заттарда өтеді. Органикалық заттарының флоэма арқылы қозғалуына келесі факторлар әсер етеді: 1) Температура. Қоршаған ортаның t=200, 300С-ең оптималдық температура одан жоғары шектейді. Төменгі температурада мысалы t=1-20С толық тоқтатылады; 2) Минералдық қоректік заттарының жағдайлары. Мысалы фосфор, бор элементтері сахарозаның өткізгіштігін жылдамдатады; 3) Метоболиттың ингибиторлар. Мысалы: азид натрий, идипцетат, динитрофенол т.б. болуы заттардың флоэма арқылы өтуін шектейді.1930 ж. Е.Мюнх флоэма арқылы қозғалуының жорамалын жасаған болатын.Тағы бір жорамал органикалық заттар цитоплазма арқылы энергия пайдалану арқылы өтеді.Өсімдік ағзасының өсуіне органикалық заттардың қозғалу бағытының зор маңызы бар. Ол өсімдік мүшелерінің органикалық заттарының пайдалануымен анықталады.Топырақ қоректік заттарының көзі. Топырақтың негізгі қасиеті,оныңқұнарлығы немесе өсімдікті сумен және қоректік заттармен қамтамасыз етуі. Топырақ дегеніміз күрделі табиғи заттарының бірі, өсімдіктің тіршілігіне әр түрлі жолдарымен әсер етеді. Өсімдік топырақтағы қоректік заттарының бәрін бірдей қабылдай алмайды. Топырақта көптеген химиялық және микробиологиялық процестер жүреді, олар қоректік заттарының формасын тез арада өзгертіп отырады. Сонымен қатар өсімдіктің түрінің де үлкен маңызы бар. Әр өсімдіктердің қабылдау қасиеттері әр түрлі болады.Топырақтағы қоректік заттарының қолайлы формасының бірі – топырақ ерітіндісі болады. Бірақ олар өсімдіктің өсуіне топырақта жеткіліксіз. Өсімдіктің қоректенуіне топырақтың алмасып, сорып алу қасиеттерінің зор маңызы бар. Бұл қасиет топырақтың құрамында ұсақ дисперсиялық коллоидтық бөлігінің болуымен табылады. Коллоидтық бөлігі дегеніміз минерал қоспалары (алюмосиликаттар) және органикалық (гуминдық) қосылыс болып табылады.Топырақтың құрамындағы тұздардың катион және анион иондары өсімдіктердің қоректену жолдарының негізгі көзі болып табылады. Әсіресе бұл процесс топырақтың бөліктерімен тамырдың клеткаларының тығыз жанасып орналасу жағдайларында жақсы жүреді.Катиондардың сіңірілуі бір қатар жағдайларға байланысты болады: 1) бұл катионмен топырақтың қанғандығына байланысты. Топырақта бұл катион көп болғанда, олар тамыр клеткаларымен оңай қабылданады; 2) бұл катиондардың тамыр клеткаларының қаншалықты сіңіріліп алуына байланысты. Тамыр клеткаларында көп сіңірілген сайын, оның сорып қабылдау қасиеттері азаяды. 3) топырақтағы судың көлеміне байланысты. Топырақ бөліктерімен тамыр клеткаларының аралығы сулы болса, иондардын алмасу процестері жақсы жүреді.Топырақ қышқылдығының маңыздылығы. Топырақтың қышқылдығы өсімдіктің қоректік заттарының қабылдануына әсер етеді. Калий, фосфор, темір, цинк, марганец, бор т.б. сияқты. Қоректік элементтерді қышқыл топырақта өсімдіктер жақсы қабылдайды. Сонымен қатар топырақтың қышқылдылығы өскен сайын (рН төмен болады). Өсімдіктің өсуін шектеуі мүмкін. Әр өсімдікке өсуіне өзіне қолайлы рН-тары болады. Мысалы кейбір өсімдіктердің оптималды рН келесідей болады: Люпин – 4-5; картоп – 5; сұлы – 5-6; қара бидай – 5-6; зығыр – 5-6; жоңышқа – 6-6,5; бұршақ – 6-7; қызылша – 7.Сонымен көп өсімдіктердің өсуіне қолайлы рН 5-6 немесе рН 7 болады. рНтың тез өзгеруі өсімдікке зиян келтіреді, кейде өсімдіктің тіршілігін жоюына да әкеп соғады. Өйткені өсімдіктің тамырының топыраққа СО2 газының бөліп шығаруына байланысты. Топырақта қышқылдың көп болуын агрономиялық практикада топырақтың ізбескеленуіне пайдаланады.Топырақтағы микроорганизмдердің маңызы. Топырақ дегеніміз микроорганизмдердің тіршілік етуіне қолайлы орта болып табылады. Жүргізілген есептеу жұмыстары бойынша топырақтың 1 г-да бактериялардың саны 1х109 (он дәрежесі) актиномицеттар 1х105 болады, балдырлар 1х103. Барлық микроб клеткаларын есептегенде 1 га 6-7 т. болатындығы анықталған. Сондықтан мұндай көп мөлшердегі тірі клеткалар топыраққа да, топырақта өсетін өсімдіктерге де әсер етеді. Әсіресе микроорганизмдер тамырдың айналасында көп болады, оларды ризосфералық микроорганизмдер деп атайды.Ризосфералық микроорганизмдердің саны басқа жердегі микроорганизмдерге қарағанда 50-100 есе көп болады.Көп болатын себебі тамырдың топыраққа қышқылдардың бөліп шығаратын қасиеттерімен байланысты болады. Әр өсімдіктің бөліп шығару қасиеттері әр түрлі болады, сондықтан да микроорганизмдердің саны әр түрлі болады.Топырақта микроорганизмдердің қатысуымен пайдалы және зиян тигізетін процестер де жүреді. Мысалы, микроорганизмдер топырақта уландыратын заттар жинап өсімдіктердің ауруларын туғызуы мүмкін. Микроорганизмдер өсімдіктердің қоректік заттарының сіңірілуіне бәсекелесуі мүмкін. Сонымен қатар микроорганизмдер топырақта органикалық заттардың минералдауына қатысып, оларды өсімдіктер сіңіре алатындай жағдайға өзгертеді. Микроорганизмдердің өте пайдалы жағы, ол ауадағы азотты сіңіріп топыраққа өткізеді. Сөйтіп микроорганизмдер топырақты азотқа байытады. Микроорганизмдер бейорганикалық қосылыстардың өзгертулеріне қатысады.Микроорганизмдердің негізгі бір қасиетті, олар биотикалық заттарын (витаминдар, гормондар) бөліп шығарады, бұлар өсімдіктердің өсуіне қажетті заттар.Көптеген жоғары сатыдағы өсімдіктер саңырауқұлақтармен симбиоз құрап, микориза түзейді. Екі түрлі микориза ажыратады: 1) эктотрофтық; 2) эндотрофтық.Эктотрофтық микориза ағаш өсімдіктеріне тән. Бұндай микоризада өсімдіктің тамырын саңырауқұлақтың жіпшелері жанасып тығыз қоршап жатады, олар клетка аралығына терең кірмейді. Эндотрофтық микориза шөп тәрізді өсімдіктеріне тән. Бұларда саңырауқұлақтардың жіпшелері клетка аралығына кіріп қосылмастан, клеткалардың ішіне дейін кіреді.Микоризаның пайда болуы өсімдіктің өсуіне қолайлы жағдайлар тұғызады.Тыңайтқыштарды қолданудың физиологиялық негіздері. Минералдық тыңайтқыштарды қолдану өсімдіктердің тіршілігі мен олардан алынатын түсімді реттеудің қуатты құралдарының бірі болып табылады. Алайда тыңайтқыштарды қолдануда көз жұмбайлыққа жол беруге болмайды. Тыңайтқыштарды қолдану ісі өсімдіктердің қоректік элементтерге мұқтаждығы мен жекелеген элементтерінің физиологиялық әсерін білуге негізделуі тиіс. Сонымен қатар, тыңайтқыш қолданылатын топырақта қоректік заттардың өсімдіктер сіңіре алатын формалары мен түрлерінің бар-жоқтығын да ескеру қажет. Топыраққа элементтердің артық мөлшерін енгізу салдарынан элементтердің осыншама өсімдіктерге ешқандай пайда келтірместен босқа ысырапқа ұшырап, көбіне өсімдіктерге зиянды әсер етеді. Әдетте, қара топырақты жерлердің өсімдіктері қоректік элементтермен жеткілікті қамтамасыз етіледі, қоңыр топырақты жерлердің өсімдіктері біршама аз, ал сұры топырақ пен құмайтты жерлерде өсетін өсімдіктер барынша аз қамтамасыз етіледі. Орташа және шамалы құнарлы топырақ үшін қолданылатын тыңайтқыштардың негізгі түрлеріне азот, фосфор және калий тыңайтқыштары жатады. Күкірт пен кальций сияқты элементтер барлық топырақта да жеткілікті мөлшерді кездеседі. Сондықтан оларды тыңайтқыш ретінде енгізбейді. Алайда кальций қышқыл топырақтың қышқылдығын кеміту үшін қолданылады. Микроэлементтер де тыңайтқыш ретінде қолданылады, олар әсіресе белгілі бір элемент жетіспейтін топырақ үшін аса пайдалы болады. Мысалы, Белорусия мен Балтық бойы республикаларының қоңыр және сұр топырағында марганец, РСФСР-дың қара топырақты емес алқабының сиымды күлгіндеу топырағында бор элементі жетіспейді. Әр жекелеген элементтер физиологиялық арнаулы роль атқарады. Сондықтан бір элементті екінші элемент алмастыра алмайды.Ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының құрамдас бөлігі бола отырып, азот клеткалардың жаңадан түзілуі және өсімдіктердің өсуі үшін қажет болады. Сондықтан өсімдіктер өсе бастауының алғашқы сәтінен бастап оларды азотты қорекпен қамтамасыз ету керек. Азотты бұл кезеңде енгізу репродуктивтік органдардың ойдағыдай өсуін қамтамасыз ететін жақсы жетілген тамыр, сабақ және жапырақтың түзілуіне себепші болады. Вегетацияның екінші жартысында азоттық қорек енгізуді шектеген жөн, өйткені азотпен қоректендіруді арттырған жағдайда жапырақтың өсуі ұзаққа созылады да, олардың синтезделген органикалық заттары жапырақтардың өздерінің өсуіне жұмсалады, ал репродуктивтік органдардың түзілуі мен қалыптасуы кешігеді.Фосфордың энергетикалық алмасу, тыныс алу, фотосинтез процестеріне, сондай-ақ ақуыздар мен көмірсулар алмасуына қатысуы және оның клетканың аса маңызды органикалық қосылыстарының құрамына енуі оның қажеттігін айқындай түседі. Өсімдіктерді фосфор элементімен жақсы қоректендіру олардың пісіп жетілуін жақсартады. Өсімдік өсуінің бастапқы кезеңінде фосфордың шамалы мөлшерін ғана енгізу керек, бұл – жас өсімдік тамырының жақсы өсуіне мүмкіндік береді. Өсімдіктің гүлдеуі алдында фосфор енгізу оның репродуктивтік органдарының жақсы өсуіне себепші болады.Калийдің цитоплазманың коллоидтық – химиялық күйіне,көмірсулардың өзгерісі мен қозғалысына,ақуыз синтезі мен фотосинтез қарқынына әсері де өсімдіктің бұл элементті өзінің тіршілігінің алғашқы кезеңдерінен бастап – ақ көп қажет ететіндігін көрсетеді. Өсімдіктердің суыққа төзімділігіне калийдің маңызы ерекше болып табылады.Өсімдіктердің өсіп жетілуінің әр түрлі кезеңдерінде элементтерді түрліше қажет етуі элементтердің физиологиялық маңызымен байланысты. Белгілі бір дақылға қажет болып саналатын тынайтқыштың барлық мөлшерін бір ретте-ақ енгізген жағдайда топырақ ерітіндісінің концентрациясы артып, өсімдіктің өсуін тежейді. Тыңайтқыштың қажетті мөлшерін өсімдіктерге бірнеше бөлікке бөліп енгізу неғұрлым тиімді болып табылады. Мұндай жағдайда тыңайтқыштың бір бөлігі дақылды себуге дейін, екінші бөлігі себу кезінде тұқыммен бірге, үшінші бөлігі – үстемелеп қоректендіруді өсімдіктің мұқтаждығын ескере отырып, оны белгілі бір өсу кезеңінде жүргізеді.Ф.А. Полымбетованың басшылығымен республиканың тың жерлерінде жүргізілген зерттеулер бірқатар ұсыныстар жасауға мүмкіндік берді. Ол ұсыныстар: минералдық қоректенуді реттей отырып, күздік және жаздық астық тұқымдастардың шығымдылығын, сондай-ақ олардың қуаншылық пен суыққа төзімділігін арттыру және т.с.с. Ақмола облысында фосфор тыңайтқыштарының жәрдемімен жаздық бидайдың қуаншылыққа төзімділігін арттыру мүмкіндігінің бар екендігі анықталды. Күздік бидайдың суыққа төзімділігін арттыру үшін күз маусымында фосфор – калий тыңайтқыштарын мол, ал азот тыңайтқыштарын аз енгізу әдістері ұсынылды.Осы сияқты зерттеулер өсімдіктің тіршілігінде минералды қоректенуге байланысты қиын кезеңдер болуын анықтады. Күріш өсімдігінің қиын кезеңінде енгізілген тыңайтқыш оның жанама өркендері бар дұрыс сабақ түзуіне және дән өнімділігін арттыруына себепші болады. Дақылдан неғұрлым мол өнім алу кезделсе, қолданылатын тыңайтқыштың мөлшері соғұрлым жоғары болады.Енгізілген тыңайтқыштардың әсер етуі өсімдіктердің түрлері мен сорттарының биологиялық ерекшеліктеріне байланысты. Сондықтан вегетация барысында және ауыл шаруашылық дақылдарының сорты мен түріне, топырақтың түрі мен қасиетіне құнарлылық дәрежесіне, жоспар бойынша алынатын өнімнің мөлшеріне және т.с.с. қарай өсімдікті тыңайтқышпен қоректендіру осы жағдайларды ескере отырып жүргізілуі тиіс. №10 ДӘРІС жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу: