Каждому цветковому растению свойственны рост и развитие, благодаря которым оно увеличивается, образует новые корни, побеги и другие органы.

Для этого растение должно получать извне необходимые вещества и энергию, т.е. питаться (рис. 59). Растение способно поглощать вещества исключительно в виде раствора или газа. Источником воды и растворённых в ней минеральных веществ является почва. Функцию их поглощения, минерального питания, выполняют корни, которые также закрепляют растение в почве.

Рис. 59. Питание растения

Почва состоит из нерастворимых неорганических частиц, органических веществ (гумуса), воздуха и воды, в которой растворены минеральные вещества. В самых больших количествах растение поглощает соединения Нитрогена, Фосфора и Калия. Особенно важными для растения являются соединения Нитрогена, которые оно способно усваивать только из почвы, хотя в воздухе его доля составляет около 78 % объёма. В достаточно большом количестве растение поглощает Кальций и Феррум. Многие другие элементы, хотя и содержатся в растении в очень небольшом количестве, но также необходимы для его жизни.

Если в почве каких-то минеральных веществ недостаточно, то растение «голодает». Для обогащения почвы питательными веществами человек вносит в неё удобрения. Органические удобрения (навоз, перегной и т.п.) медленно расщепляются в почве до минеральных соединений, которые доступны для растения. Минеральные удобрения (калийная селитра, суперфосфат и т.п.), попадая в почву, растворяются в воде, и их вещества непосредственно поглощает растение.

Необходимые для жизнедеятельности органические вещества растение само синтезирует, но для этого ему, помимо минеральных веществ, необходим углекислый газ и энергия солнечного света. Их растение получает через листья, находящиеся над поверхностью почвы и обеспечивающие воздушное питание. При выращивании растении в открытом грунте можно увеличить содержание углекислого газа в поверхностном пласте воздуха, если внести много органических удобрении. Углекислый газ выделяется микроорганизмами при разложении органических веществ. Особенно «признательны» за такую подкормку огурцы, кабачки, дыни и тыквы.

Вы уже знаете, что фотосинтез не только обеспечивает растение необходимыми для его жизни органическими соединениями, но и фактически превращает энергию солнечного света в доступную для живых организмов форму. Осуществляют фотосинтез все зелёные надземные части растения, но основная роль принадлежит листьям. Чтобы осуществлялся фотосинтез, растению необходимы вода, углекислый газ и свет. Для более активного роста растению необходимы определённая освещённость и температура. Нехватка любых элементов минерального питания также отрицательно влияет на фотосинтез.

Дыхание позволяет использовать для нужд растения энергию, высвобождаемую во время взаимодействия органических веществ с кислородом воздуха. Этот процесс происходит в митохондриях. Дышат все органы растения: как подземные, так и надземные. Если в процессе фотосинтеза образуется кислород и потребляется углекислый газ, то в процессе дыхания используется кислород, а выделяется углекислый газ. При достаточном освещении растение выделяет кислорода значительно больше, чем потребляет. А вот в темноте оно его не образует, а при дыхании поглощает кислород и выделяет только углекислый газ. Поэтому не рекомендуется спать в изолированном помещении с большим количеством растений. Организм человека может ощутить кислородное голодание.

Газообмен необходим растению для поглощения кислорода из воздуха и выделения углекислого газа во время дыхания или поглощения из воздуха углекислого газа и выделения кислорода во время фотосинтеза.

Особое значение для растений имеет испарение воды — выделение воды растением в газообразном состоянии. Оно позволяет несколько снизить температуру тела растения и защитить его от чрезмерной жары. Наиболее интенсивно осуществляют газообмен и испарение воды надземные органы — в первую очередь, листья. Однако, важнее то, что растение может поглотить из почвы ровно столько воды, сколько оно испарит её в атмосферу. Поэтому именно испарение делает возможным движение воды с растворёнными в ней минеральными веществами от корня к листьям. Одновременно продукты фотосинтеза транспортируются от надземных органов растения к корню. Особую роль в процессах транспортировки воды с растворёнными в ней веществами играет стебель растения. Он связывает корневую систему с надземной частью растения в целостный организм.

Целостность растительного организма определяется связью между его отдельными органами, которая обеспечивает их взаимодействие.

Способность образовывать новые органы и расти на протяжении всей жизни позволяет растению получать доступ к солнечному свету и новым источникам минеральных веществ. Растения не способны активно перемещаться в пространстве, но могут перерасти на новое место.

Корень и побег, обеспечивающие все процессы жизнедеятельности и определяющие рост и развитие каждого растительного организма, называются вегетативными органами, такими, которые обеспечивают его рост.

ВЫВОДЫ

• 1. Корень и побег являются основными вегетативными органами растений.
• 2. Корень — подземный орган растения, обеспечивающий закрепление растения в почве и минеральное питание.
• 3. Побег — надземный орган растения, обеспечивающий газообмен, фотосинтез и испарение воды.
• 4. Рост и образование новых органов на протяжении всей жизни является важным приспособлением растений как прикреплённых организмов к освоению нового жизненного пространства.

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ, КОТОРЫЕ ВАЖНО ЗНАТЬ

Рост и развитие растения, минеральное питание, воздушное питание, испарение воды растением, вегетативные органы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

• 1. Какие процессы жизнедеятельности осуществляются во всех органах растения?
• 2. Какие процессы жизнедеятельности характерны именно для листьев?
• 3. Какие процессы жизнедеятельности свойственны именно корню?
• 4. Каково значение стебля для обеспечения процессов жизнедеятельности растения?

ЗАДАНИЯ

Заполните таблицу (с. 96) в тетради, поставив отметку «+» или «да» напротив процесса жизнедеятельности, который обеспечивает каждый из трех органов — корень, стебель и лист. По результатам анализа таблицы дайте ответы на вопросы:

• 1. Какие процессы жизнедеятельности обеспечивают корень и лист? Являются ли они основными одновременно для обоих этих органов?
• 2. Какие процессы жизнедеятельности обеспечивают все три органа?
• 3. Какой процесс жизнедеятельности обеспечивает только корень?

ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Почему плачут растения?

На зубцах по краю или на верхушках листьев некоторых растений можно увидеть капли воды, которые могут даже падать на землю (рис. 60). «Растение плачет», — скажет вам бабушка или мама. Разволновалось ли такое растение? А может к эмоциям эти капельки воды не имеют никакого отношения?

Выделение растениями вода в виде капель называется гутацией. Мы уже знаем, что растениям, для того чтобы поглотить новую порцию воды с минеральными веществами из почвы, необходимо лишиться части вода путём испарения. Но испарение воды возможно не всегда. Если воздух перенасыщен влагой, и не может более принимать её, то говорят, что относительная влажность воздуха достигает 100 %. В таком воздухе испарение невозможно, а значит растение не сможет осуществлять минеральное питание. Такие условия часто возникают во влажных тропических лесах с большим количеством осадков. В наших широтах это может происходить лишь в утреннее время, когда температура воздуха наиболее низкая и его способность удерживать водяной пар наименьшая. Растения именно для таких случаев образуют желёзки, которые принудительно выделяют капли вода. Одно из наших луговых растений, манжетка, даже получило название «трава алхимиков», поскольку утром на его листьях образуются капли воды, похожие на росу, которую собирали алхимики для своих опытов. А если у вас дома вдруг «заплачет» кала, монстера или какое-то другое тропическое растение, то, вероятно, влажность воздуха резко повысилась и нужно ожидать дождя.

Рис. 60. Гутация у растений: выделение воды зубцами листа манжетки (а); выделение воды верхушкой листа комнатного растения аглаонемы (б)