Почва и растения: Связь растений с почвой

Связь растений с почвой

Комментарии 2015.03.14

Связь растений с почвой человек заметил давно. Еще в древние времена люди пользовались этим. Они увидели, что есть такие растения, которые особенно хорошо растут на влажной почве — камыш, тальник, ольха, тростник— и стали в таких местах искать воду и рыть колодцы.
Вспомним нашего величайшего русского ученого М. В. Ломоносова. Он не только был поэтом, писателем, химиком и физиком, но он любил наблюдать природу. От его взора не скрылась связь растений с почвой.

Камыш. Слева — его стебель, корневище и соцветие.

Он писал, например, о том, что на землях, богатых железными рудами, растения плохо растут, становятся бледными и мелкими.
Прошло много лет. Геологами, ботаниками и почвоведами проведено много специальных исследований. Установлено, что одно и то же растение лучше растет в одних условиях и хуже в других, одно выживает при высоких концентрациях какихлибо элементов, а другое погибает. Выяснено, что изменение внешнего вида растения, иногда его уродство, связано с избытком в земле какихто соединений. Найдены растения и даже целые сообщества (группы разных растений, произрастающих вместе), которые растут на земле, богатой тем или иным металлом — цинком, никелем, кобальтом, медью или марганцем. Растения обогащаются этими соединениями. И тогда их химический состав может указывать на свойства почвы. По растениям можно судить не только о качестве почвы, но и о характере горной породы, о составе грунтовых вод — соленые они или пресные, глубоко залегают или мелко и т. д. Вот почему в поисковых партиях геологов теперь можно встретить и химиков и ботаников.
Находить полезные ископаемые помогает хороший
или плохой рост растения, его главенствование в травостое, а также и другие признаки растений, особенно их уродства.
На глинах, содержащих много гипса — сернокислого кальция, изень, например, растет не в высоту, как обычно, а в ширину, образуя подушку из мелких ветвей.
Есть такие химические элементы в почве, которые в малых количествах полезны растению, стимулируют его рост, а в больших количествах становятся ядами.
Таков бор. Там, где его немного, растения бывают гигантами. Но если увеличивать количество бора, растение плохо растет, сильно ветвится, изменяется форма его куста и окончания ветвей. При еще большей концентрации бора у многих растений появляются стелющаяся форма, карликовость; они не цветут, корни отмирают, и растение в конце концов гибнет.

Медь тоже вызывает карликовость и, кроме того, изменяет цвет венчика цветка из розового в синий.
На почвах, богатых железом, образуется яркозеленая листва, которая осенью внезапно желтеет. У гортензии венчик становится голубым. Способность цветков гортензии менять окраску в зависимости от состава питательных солей используют, удобряя почву слабым раствором солей железа (хлорного или лимоннокислого). Розовую окраску можно вызвать, поливая гортензию слабым раствором марганцовокислого калия. Эта же соль окрашивает лепестки астр в пурпурный цвет.
Высокая концентрация марганца вредна: он разрушает зеленый хлорофилл и листья обесцвечиваются. Малое содержание нефти действует на растение как усилитель, стимулятор роста — появляются гигантские растения. Большие количества нефти в почве угнетают растение: на стебле образуются вздутия; позже эта ткань отмирает и стебель изгибается, скручивается. Обычно у сочных солянок на ветвях небольшого кустика сидят редкие листья. Если же в почве избыток нефти, солянка сильно ветвится, появляются короткие ветви и образуется шарообразный куст.

Изень. Слева — избыток в почве гипса вызвал уродство изенях
образовалась подушка из сильно разветвленных коротких
Ееток.

Солерос — растение солончаков. Слева — уродливая форма: растение выросло на почве с избытком бора; справа — нормальное растение.

Растения, особенно глубокоукореияющиеся, рассказывают о качестве залегающих пород и полезных ископаемых. Они могут указать на руду, лежащую даже на
глубине 20—30 метров. Если корни растений не доходят до такой глубины, то на их состав влияют соли, растворенные в грунтовых и почвенных водах.
Геологи пользуются помощью ботаников и химиков при поисках новых месторождений.
Допустим, геологи обнаружили наличие руд. Надо выяснить, глубоко ли они залегают, широкую ли территорию охватывают. Помимо поисков, которые проводят геологи, ботаники тщательно осматривают растения, стараясь найти особенности в их ботаническом составе, в их внешнем виде. Одновременно берут растения для химического анализа, который проводят химики. Составляют карту по видам растений и по их химическому составу. Пло¬щадь, которую по состоянию растений можно считать одинаковой, очерчивают. Так геологи вместе с ботаниками и химиками уточняют границы рудного месторождения.
А могут ли растения указать уровень грунтовых вод?
О близком к поверхности залегании грунтовых вод говорит, например, хороший рост рогоза. Там, где грунтовая вода лежит низко, но не слишком глубоко, много растет таволжанки. На низинных болотах, питаемых грунтовой водой, много хвощей, осок и зеленых мхов. Если же появился белый мох — сфагнум, значит, верхний слой земли — почва не связана с грунтовой водой и растительность пользуется только атмосферными осадками. На лугах, где увлажнение временами избыточное, появляется в изобилии щучка — грубая, почти не поедаемая скотом tpaea.
На уровень грунтовых вод указывают не только травы. Деревья также говорят об этом. Буковые и грабовые леса встречаются на суглинистой почве, где грунтовые воды залегают на глубине 15—20 метров; сухие сосновые боры — на песках, где вода не ниже 5 метров. Ольха растет на суглинках, а ива — на песчаных почвах, где грунтовые воды находятся не глубже одного метра от поверхности.
Агрономам и почвоведам растения помогают определить качество почвы. Состав и свойства почвы сильно отражаются на состоянии растений, и потому они могут много рассказать о почве.
 

Петросимония — растениесолянка. На почвах, обогащенных нефтью,
стала усиленно ветвиться и образовала шарообразный куст. Справа — нормальное растение.

На богатых, плодородных и некислых почвах в изобилии растут крапива жгучая, бодяга, таволга, марь белая. На песчаных бедных и кислых почвах много сивца, кошачьей лапки и щавелька. Если почва сильно уплотнилась и в нее плохо проникают воздух и вода, там главенствуют ситники, ползучий лютик и зеленые мхи. На почвах глубоких, хорошо проницаемых встречается много одуванчика, тмина и порезника.
 

Растения Рогоз (слева) и Хвощь (справа).

Некоторые растения изменяются в зависимости от того, растут они на глинистых или на песчаных почвах.
Часто глинистые почвы (но не очень плотные) бывают более плодородны, чем песчаные. Поэтому, например, листья у ландыша на глинистых и суглинистых почвах широкие, темнозеленые, а на песчаных, более бедных, узкие и бледные.
В сухих и жарких районах юга и юговостока нашей страны много засоленных почв. В иных местах это целые массивы, но чаще это пятна, вкрапленные в пашни и луга, пятна, разные по степени засоления и по составу вредных солей в них. И чтобы установить, чем засолено то Или иное место, кроме химических анализов почвы, используют показания разительности.
 

На рисунке Болотный мох Сфагнум (слева) и луговая трава Щучка (справа).

Читайте также:

Что такое почва и ее плодородие

Комментарии:

Напишите ваш вопрос или комментарий

Типы почв и растения для них — способы определения почвы

Категории:

• 
  Советы садоводу
• 
  Борьба с вредителями
• 
  Всё о яблонях
• 
  Плодовые деревья

Электронная книга

Скачайте нашу электронную книгу «Советы садоводам от Агрономова»

Скачать книгу

Валентин г. Москва

Заказал на вашем сайте жене в подарок саженцы лилейников Росвита, ЭвериДейлили Сериз, Хелло Скриме и Пандорас Бокс. У нас дача в Тверской области и мы часто ездим туда, а жена большой любитель цветов. Все растения пришли здоровые и жизнеспособные, корневая система пригодна для посадки. Все саженцы были отдельно упакованы. Так что магазин рекомендую за внимательное отношение к клиентам и бережное обращение с саженцами.

26.08.2022

Николай Иванович, дер. Сазонки

Заказываю тут постоянно семена и саженцы. Благо участок большой и еще на пенсии успею многое посадить) Жаль в деревню к  нам не доставляют, приходится в ближайшем городе в пункт выдачи СДЭК заказы оформлять.

17.12.2019

Елена Желобанова

Большое спасибо Вам за прекрасные растения! Сегодня я получила свой заказ и очень довольна!

05. 10.2020

Саженцы яблони мичуринской — хорошие

Покупали с доставкой в Агрономове саженцы яблони мичуринской. Покупкой вполне довольны, посадили,  дерево не болело, прижилось достаточно быстро.

12.12.2018

Лидия, Химки

Успела купить до закрытия сезона саженцы можжевельника, я любитель невысоких кустарников. Доехали быстро, курьер привез в удобное мне время, так что это большой плюс. Уже высадила свои кустики и укрыла их на зиму. Отзыв пишу спустя месяц, вдруг через неделю загнулись бы, но нет, все в ними хорошо и надеюсь, так и будет. Спасибо магазину, весной вернусь за гортензиями.

07.11.2022

Татьяна Н.

Только второй год активно начала заниматься посадкой цветов и других культур на даче. Сначала закупала на рынке, так как считала, что там все можно пощупать и посмотреть, но оказалось это очень утомительно и не 100 % качественно. По совету соседки заказала саженцы на сайте Агрономов, как же было удобно и быстро. Уже все доставили и даже успела посадить. Буду вновь покупать в этом интернет магазине.

26.05.2020

Татьяна о Клематисе Пурпуреа Плена Элеганс

Хочу поблагодарить компанию Агрономов.РУ за превосходный саженец! Не ожидала, что получу такое качественное растение. Клематис пришел в довольно большом горшке, высокий, с несколькими ростками, подвязанное к поддерживающей палке на всю высоту. Такой точно будет жить!)) Надеюсь зацветет тоже нужными цветами Пурпуриа Пелена)
Отдельное спасибо за бережную доставку до пункта СДЭК.
P.S. Жалею, что сирень заказала не у вас.

12.05.2022

Галина Михайловна

Спасибо большое за чудесные саженцы гортензии древовидной Мэджикал Пинкербелл, которые я получила. Цена вполне соответствует качеству, но по сравнению с другими питомниками даже дешевле. Большой ассортимент саженцев. Еще раз большое спасибо за ваш кропотливый труд. Всем рекомендую заглянуть на сайт «агрономов.ру»

13.08.2020

Надежда Климова

Где-то 3 года назад я показала своей бабушке, как можно на этом сайте искать и заказывать растения для сада. Теперь регулярно заказываем тут саженцы и семена)). Бабушка очень довольна, а территория возле нашего дома больше напоминает ботанический сад).  Кроме цветов у нас еще отлично прижились фруктовые деревца. Хорошо, что теперь бабушка не ездит по рынкам и не тратит силы на поиски какого-то очередного сорта растения.

17.02.2021

Мария и Евгений Истомины

Саженцы порадовали своим качеством. Не так давно купили участок и решили, так сказать, облагородить его посадив на нем плодовые, да и для детей свое полезней. По совету соседа заказали у вас груши феерия и чижовская, несколько кустиков малины. Жена попросила еще саженцы гожди, тоже взял, т.к. не дорогие. Все пришло хорошо упакованное, саженцы не гнилые и не сломанные. Посмотрим, как приживутся.

20.10.2022

Попова Виктория Ярославовна

Неделю назад заказала на сайте саженцы абрикоса сорта Черный принц. Так как заказывала я здесь первый раз то переживала, что мой абрикос может прийти гнилой или поврежденный, но все-таки заказала на свой страх и риск. Оказалось, что зря переживала) Девушка-менеджер после оплаты выслала мне фотографии моего абрикосика, прям того, который рос в питомнике, ответила на все вопросы и рассказала, что делать если придет поврежденный товар. В итоге я получила отличный саженец и только положительные впечатления о магазине. Так что ждите от меня новых заказов)

14.07.2022

Виктор Васильевич, г. Таганрог

Заказал у вас на сайте тимьян, душицу и чабрец. Все пришло в срок, как и обещала девушка. Заказом доволен и могу смело советовать магазин своим знакомым. Теперь буду заваривать чай с выращенными у себя в огороде травами. И вам советую, а не эту магазинную химию пить.

21.07.2022

Ефим г. Ульяновск

Хороший магазин, качество саженцев на высоте, выбор огромный — что душа пожелает. Рекомендую точно

27.10.2022

Елена, г.Владимир

Хочу выразить благодарность магазину Агрономов и его сотрудникам за качественные саженцы. Все растения живы, пришли с целыми корешками и в хорошей упаковке — бери и сажай. Заказывали здесь землянику, кстати. Товар пришел достаточно быстро. Еще порадовало, что на нее была скидка. В общем, мы остались очень довольны!

07.07.2022

Дарья Лукьяненко

Обычно не оставляю комментарии, но тут хочется похвалить интернет-магазин: за хорошую упаковку, за верную и подробную информацию о товаре, за отличное состояние саженцев их корневая система в прекрасном состоянии и за быструю доставку. Непременно будем совершать заказы именно у них.

13. 05.2020

Наталья Викторовна

Очень щепетильно относимся к заказам в интернет-магазинах, но в такое время выбирать не приходится. Было изучено несколько сайтов, но глаз пал на Агрономов.РУ. Очень понравился большой выбор и удобная навигация.
Вообщем наш заказ был быстро принят и главное доброжелательно. Посылку уже получили, все как ожидали, не обманули. Спасибо. Вновь будем делать у вас заказ.

15.05.2020

Наталья, Раменское

Заказали саженцы клубники, в принципе всем довольны. Рекомендую как проверенного поставщика посадочного материала.

07.08.2019

Наталья, Наро-Фоминск

Сажали смородину белую и черную в 2018 году, а в этом году уже джем из ягод сделали. Спасибо коллективу Агрономова за тот труд, который они делают для нас,  отбирая по настоящему лучшие сорта растений.

16.10.2019

Мария Дмитриевна, г. Краснодар

Великолепный магазин как для садоводов любителей, так и профессионалов. Любезные менеджеры все расскажут, подскажут, помогут определиться с выбором. Я заказывала черноплодную рябину, она называется еще арония. Цены приятные, а саженцы мне пришли даже раньше обещанного срока. Спасибо за быструю и качественную доставку и отменные саженцы.

04.08.2022

Ульяна г. Лобня

Покупала в этом году у вас саженцы сирени, просто обожаю ее, накупила разных сортов. И вот решила написать отзыв только сейчас. Высадила свои кустики еще весной. Пока еще не цвела, но новые побеги дала. Спасибо за посадочный материал!

24.11.2022

Татьяна Тазина

Решила порадовать себя и заказать на дачу новые растения. В итоге выбрала калину обыкновенную Бульденеж, жимолость каприфоль, бирючину обыкновенную и гортензию метельчатую Пинк Даймонд.
Осталась очень довольна заказом. Спасибо за посадочный материал отличного качества!

23.06.2022

Галина Нагайцева

Я очень давно увлекаюсь посадкой цветов, у меня свой участок и есть где разгуляться, как говориться. Мне захотелось купить для своего сада клематисов и ирисов, очень уж они мне нравятся и когда искала где их купить, случайно наткнулась на ваш сайт. Заказала здесь клематис крупноцветковый пиилу, дженси крим и карликовый ирис кэт ай, еще не могла удержаться и взяла для внуков позднюю землянику) Благо наш климат позволяет собирать по 2 урожая в год. Так вот, все саженцы пришли хорошо упакованные и целенькие. А землянику я уже даже успела посадить) Спасибо за прекрасные растения, бязательно еще что-нибудь у вас закажу, места у меня много.

01.07.2022

Татьяна Геннадьевна

Уже не в первый раз заказываю на этом сайте, а недавно мне пришло письмо на почту, что у вас скидки на гортензии. Конечно же я сразу заказала себе несколько сортов) Спасибо любимому магазину за скидки! В качестве саженцев не сомневаюсь.

28.07.2022

Петр г. Обнинск

Ну что сказать, магазин порадовал большим выбором и оперативностью сотрудников доставки. Спасибо ребятам, не подвели. Качество саженцев хорошее, готовлю их к посадке.

13. 10.2022

Анна Павловна г. Москва

Я решила заказать здесь маме, в качестве подарка на день рождение, саженцы. Она у меня садовод со стажем и очень любит ковыряться в огороде. Купила я ей желтую и ремонтантную малину, а еще взяла саженцы декоративной яблони. Так как я сама сейчас живу в Москве, то отправила все курьером в Волгодонск в качестве сюрприза. Мама очень удивилась подарку, сказала, что все саженцы хорошего качества, что-то уже успела даже посадить. Спасибо магазину за отличный подарок для моей мамы!

18.08.2022

Василий Карпенко

Выражаю благодарность магазину за помощь в подборе саженцев, быструю и бережную доставку. Посоветовали взять вишню и сливу дерево-сад, сказали, что можно с одного дерева получить урожай двух разных сортов и с разными вкусами. Решил попробовать, еще такого не сажал. Через пару годков дождусь урожая, вот жена удивится.

29.09.2022

Василевская Наталья

Добрый день! Спешу поблагодарить вас за полученный сегодня мой заказ №460! Большое спасибо, ваши растения были лучшими из тех, которые я получала (из разных питомников) за весь садовый сезон! Это очень радует!Спасибо за вашу работу!

15.09.2020

Надежда, Санкт-Петербург

Абрикосы просто объеденье, плоды сочные, болезней нет на дереве, правда при правильном уходе. Мы все сажали и ухаживали по рекомендациям Агрономова.

16.08.2019

Инга г. Бежецк

В этом магазине заказывала впервые. Хочется отметить вежливость отношение ко мне как к клиенту, оперативность и грамотность менеджера. Из большого ассортимента я заказала герань спрингтайм и пинк, а еще взяла саженец персика, не помню его сорта уже. Жалко, что нет у вас питомника рядом, чтобы можно было посмотреть все саженцы в живую. Но в целом, заказом я осталась довольна, спасибо.

07.10.2022

Юрий Любимов

Это отличный интернет-магазин, хорошая навигация по сайту, есть вся необходимая информация, приятная накопительная система бонусов и быстрая доставка товара. Консультанты неоднократно помогали мне определиться с выбором и давали дельные советы. Например, картофель сорта «Крепыш», капуста савойская и баклажан «Алмаз» дали отличный урожай, а вот цветная капуста – только маленькие кочанчики. Если у кого такая же ситуация, проверяйте кислотность почвы, у нас в этом была проблема.

23.05.2021

Мария Веденникова(Балашиха)

Купила на этом сайте в прошлом году луковицы многолетнего цветка, который нигде не могла найти. Только тут нашла нужный сорт, еще и в разделе акции. Все луковицы приехали в хорошем состоянии и акционные тоже (хоть я и переживала за их качество) все было очень аккуратно упаковано. И в этом году уже радуют нас своим цветением. Рекомендую следовать всем советам по уходу за цветами и покупать луковицы только в проверенных питомниках, как Агрономов! Обязательно закажу еще на дачу рассаду земляники.

05.04.2021

Дарья г. Наро-Фоминск

Заказывали в магазине саженцы рябинника и ивы хакуро-нишики (очень понравилась на картинке). Заказ курьер привез быстро, претензий к магазину по качеству саженцев нет.

11.08.2022

Надежда

Хочется сказать спасибо компании Агрономов. Во-первых удобный сайт, где есть навигация и каждый товар на своем месте, если что-то конкретное нужно, то можно быстро найти. Во-вторых стоит отметить, что выбор действительно большой, так как есть такое желание каждый год что-то новенькое и уникальное подбирать для сада и здесь нашлось то, что на других ресурсах отсутствовало.
В — третьих посадочный материал пришел хорошо укомплектованный, все быстро доставлено и очень качественно.

22.05.2020

>>

Показать все отзывы

Биология почвы – Урок 5

Целевой уровень/возрастной диапазон:

9-12

Расчетное время:

45 мин.

Назначение:

Учащиеся поймут, как почвы помогают выращивать здоровые растения, и как растения помогают поддерживать здоровье почвы (включая добавление органического материала и корней, создающих поры).

Материалы:

Действие 1:

• 7 чашек для пунша

• 7 пророщенных соевых бобов (семена можно приобрести в IALF)

• Горшечная почва или садовая земля

• Источник воды

• Удобрение

• Перманентный маркер

• Этикетки, карточки для заметок или бумага

Действие 2:

• Различные горшечные растения с ростом от 1 недели (предпочтительно разные типы корневой системы)

• Инструменты для вскрытия растений (пинцеты, зонды)

• Бумага мясника или брезент

• Распылители с водой

• Полотенца или бумажные полотенца

• Научные тетради

Основные файлы (карты, диаграммы, изображения или документы)

• Взаимодействие растений и почвы. pptx

Словарь

• Подложка: основное вещество слоя; поверхность или материал, на котором живет, растет или получает питание организм
  
  

• Макронутриент: химический элемент (например, азот, фосфор, калий), необходимый в больших количествах для роста и развития растений.
  
  

• Микроэлемент: химический элемент (например, хлорид, железо, бор), необходимый в следовых количествах для нормального роста и развития растений.
  
  

• Основное питательное вещество: питательное вещество, необходимое для нормального функционирования растений, которое не может быть синтезировано организмом.
  
  

• Клеточное дыхание: совокупность метаболических реакций и процессов, протекающих в клетках организмов для преобразования биохимической энергии питательных веществ в АТФ, а затем в продукты жизнедеятельности.
  
  

• Иерархия: система или организация, в которой группы ранжируются друг над другом
  
  

Предыстория – связи с сельским хозяйством (что нужно знать учителю, чтобы преподавать этот предмет)

Большая часть понимания биологии почвы — это понимание того, как растения взаимодействуют с почвой. Это сложная и разнообразная область, и ученые продолжают исследовать эту взаимосвязь.

Основное назначение почвы – использовать ее в качестве субстрата, в котором растения растут и получают питательные вещества. Корни растений проникают в поры почвы и собирают питательные вещества, содержащиеся в почве. Корни тянутся к источникам воды и тянут воду к стеблю и листьям. Без правильного доступа к воздуху, воде и питательным веществам растение не выживет. Растения поглощают питательные вещества через воду. Не все питательные вещества растворимы в воде. Бактерии и грибки в почве высвобождают питательные вещества из минеральных и органических источников, делая их растворимыми в воде для использования растениями.

Растениям необходимо 17 основных питательных веществ. Среди них есть макроэлементы и микроэлементы. Макронутриентами являются углерод, водород, кислород, азот, фосфор, калий, кальций, магний и сера. Углерод, водород и кислород в значительной степени поглощаются воздухом и водой. Азот, фосфор и калий (NPK) являются основными питательными веществами, и именно для них вносятся удобрения. Микроэлементами являются хлорид, железо, бор, марганец, цинк, медь, молибден и никель. Они необходимы в очень небольших количествах и редко удобряются. Уровень токсичности микронутриентов намного ближе к уровню дефицита этих нутриентов по сравнению с тем же диапазоном макронутриентов. Это же явление наблюдается и у животных.

Однако растения тоже возвращаются в почву. Разные растения имеют разное строение корней. Подумайте о разнице между стержневым корнем моркови и корнями мятлика Кентукки, растущего на вашем газоне. Эти корни по-разному взаимодействуют с почвой, позволяя развиваться и существовать различным структурам почвы. В сельском хозяйстве фермеры могут обращать внимание на различную структуру корней при посадке покровных культур или установлении севооборотов. Например, если фермер обеспокоен уплотнением почвы, он может использовать репу или редис в качестве покровной культуры. Их большой стержневой корень создаст больше места в почве и поможет бороться с ее уплотнением. Однако, если их больше беспокоит эрозия, они могут выбрать растение с более мочковатой корневой системой (например, рожь), которое удерживает больше почвы.

Корни растений также помогают создавать более мелкие поры в почве, которые служат каналами для воды и воздуха в почве. Здоровая почва состоит всего лишь на 50% из твердых веществ (минералы и органические вещества). Остальное пространство пор для воздуха и воды. Воздух важен для того, чтобы не затопить растения. Поровое пространство для воды важно, так как вода может иметь каналы для ухода с поля и предотвращения запруживания.

Однако на корневую структуру могут влиять многие факторы. Если почва плотная и тяжелая глина, корням растений может быть трудно расти, и они могут принимать странные формы или быть ненормально короткими. Возможно, вам знакомо это явление, если вы пытались выращивать морковь дома, и в итоге на одном корне у нее было три или четыре коротких, кривых побега. С другой стороны, песчаные почвы могут привести к очень длинным корням, потому что они мало сопротивляются растению.

Доступность питательных веществ и воды также влияет на структуру корня. Если питательные вещества и вода находятся близко к корням растения, когда оно молодое, ему не нужно будет расти очень глубоко или широко. Однако, если это засушливая весна, корни будут расти глубже и шире в поисках воды и питательных веществ. Самая глубокая из когда-либо обнаруженных корневых систем (122 метра) была у смоковницы в Южной Африке, которая тянется к воде! Самая длинная известная общая длина корней — это рожь, которая создает обширную волокнистую корневую систему, которая может растянуться более чем на 350 миль в общем росте. (Источник:
https://www.encyclopedia.com/science/news-wires-white-papers-and-books/record-holding-plants)

Этот урок состоит из двух заданий, в которых учащиеся должны узнать, как почва влияет на растения и как растения влияют на почву. Основные идеи заключаются в следующем:

Воздействие почвы на растения

• Обеспечивает поддержку, питательные вещества, воду и воздух

Воздействие растений на почву

• Снижает уплотнение почвы
• Создает множество различных сетей в почве в зависимости от выращиваемого растения.
• Обеспечивает корневые экссудаты (сахара) и другой органический материал, который питает насекомых и микроорганизмы, а также возвращает питательные вещества в почву.
• Держится за почву, защищая ее от эрозии и создавая структуру почвы
• Может удалять больше питательных веществ, чем возвращает

Эти занятия также побуждают учащихся узнавать о структуре и функциях корней растений и клеточном дыхании. Первое задание побуждает учащихся задуматься о назначении корней и о том, как они функционируют. Просмотрите прилагаемую презентацию PowerPoint перед уроком, чтобы просмотреть вопросы и рисунки.

Интересный подход – Вовлечение (что вы сделаете, чтобы заинтересовать учащихся в начале урока)

Спросите учащихся, какое назначение почвы для растения. Могут ли растения жить без почвы? Если они могут, что еще им нужно, чтобы заменить почву?

Почва — это субстрат для роста растений. Почва обеспечивает поддержку, питательные вещества и сеть воды и воздуха для корней растений. Растения могут расти без почвы, но им потребуются конструкции для их поддержки, правильное количество воды и воздуха для их корней и достаточное количество питательных веществ. Это можно сделать в гидропонных и аквапонных системах.

Спросите учащихся, какое назначение растений для почвы. Помогают ли растения почве? Могут ли они повредить почву? Это симбиотические отношения или скорее паразитические?

Растения защищают почву. Они могут использовать питательные вещества в почве, в некоторых случаях разрушая ее. Однако растительный материал затем удобряет почву, когда растение умирает, таким образом возвращая питательные вещества в почву. Растительный материал сохраняет почву здоровой. Это симбиотические отношения при правильном управлении.

Процедуры

Упражнение: Анализ роли почвы в росте растений

1. В этом упражнении учащиеся будут ухаживать за несколькими растениями и наблюдать, как их питательная среда влияет на их рост. Они будут наблюдать за потребностью в питательных веществах, поддержке, воде и воздухе. Это поможет им понять клеточное дыхание и питательные вещества, необходимые для поддержки различных процессов.
2. Проведите эксперимент по росту растений. Следуйте приведенной ниже таблице, чтобы подготовить эксперимент:
3. Семь растений сои будут посажены в чашки для пунша. Четыре будут посажены в почву (либо почву для горшков, либо садовую землю). Два будут посажены только в воду. В контроле не будет субстрата, питательных веществ или воды. Все растения должны находиться в одинаковом помещении с одинаковой температурой и доступом к солнечному свету.
   1. Вовлеките учащихся в этот эксперимент, разделив класс на семь групп и поручив каждой группе построить одно из цветочных горшков. Скажите учащимся, что они будут наблюдать за влиянием различных переменных на каждое растение.
   2. Обеспечьте каждую группу одной чашкой для пунша, одним пророщенным соевым бобом (прорастите примерно за 7 дней) и назначенным им субстратом. Дайте каждой группе несмываемый маркер, чтобы написать номер своей группы или этикетку на чашке. Попросите их также создать небольшую этикетку с информацией об использовании питательных веществ и воды для их растений.
      1. *примечание:
         этот шаг должен быть сделан за несколько дней (5-7) до того, как должны начаться наблюдения за воздействием. Этот шаг может занять 15-20 минут.
   3. Всем классом проанализируйте эксперимент. Обратите внимание на доску, какие существуют константы и переменные. Почему это важно? Что это нам скажет?
      1. Постоянные параметры: чашка для пунша, растение сои, доступ к свету, качество воздуха, температура
      2. Переменные: субстраты, питательные вещества, вода
   4. Обсудите со студентами, что они
      гипотеза
      случится. Как поживает каждое из растений? Почему они так думают?
      1. Предложите учащимся записывать свои гипотезы в целом и по каждому отдельному растению в своем научном журнале. Скажите им, чтобы они также предположили причины своих догадок, насколько это возможно.
   5. Через пять-семь дней после посадки рассады попросите класс еще раз проанализировать, как прижилось каждое растение. Что они замечают?
      1. Перед обсуждением всей группой позвольте учащимся подойти к каждому растению, проанализировать и сделать записи в своем научном журнале. Опять же, попросите их сделать наблюдения в целом и для каждого конкретного растения.
      2. Предложите им обратить внимание на изменения в цвете, форме растения, текстуре и т. д.
   6. После того, как каждый учащийся сделал замечания, снова соберите группу для обсуждения в классе. Как выглядят растения?
      1. Контрольное растение, вероятно, мертво, как и растения, находящиеся только в воде. Это потому, что корням для выживания нужны вода и воздух.
      2. Растения без питательных веществ, вероятно, росли хуже, чем растения с дополнительными питательными веществами. Однако растения в почве, вероятно, все еще имели достаточно питательных веществ и, возможно, не нуждались в дополнительных питательных веществах. Могут ли учащиеся определить разницу между растениями в почве с питательными веществами и без них? Обсудите потенциальные проблемы, связанные с использованием слишком большого количества питательных веществ (токсичность для растений, ущерб для окружающей среды, дополнительные расходы).
   7. Обсудите со студентами, что они могут почерпнуть из эксперимента в целом. Они могут видеть, что растения, растущие в твердом субстрате, таком как почва, имеют опору, чтобы стоять высоко. Растения с питательными веществами и правильным количеством воды и воздуха растут лучше. Но зачем растениям нужны питательные вещества? Разве они не производят сахар из фотосинтеза (солнечный свет и воздух)?
      1. Растения фотосинтезируют, но для выживания им нужно больше питательных веществ.
      2. Когда растения фотосинтезируют, они производят глюкозу (C6h22O6). Затем глюкоза превращается в АТФ посредством клеточного дыхания. АТФ означает аденозинтрифосфат, который включает азот и фосфор в дополнение к углероду, водороду и кислороду. Растению нужны эти питательные вещества для роста и создания растительной массы, но они не могут получать их из воздуха или воды. Растение должно поглощать эти питательные вещества через свои корни.
      3. Познакомить учащихся с идеей основных питательных веществ. Для роста растений необходимы 17 питательных веществ. Некоторые из них являются микроэлементами. Некоторые из них являются макроэлементами. По сути, это означает, что одни необходимы в небольших количествах, а другие – в больших количествах. Азот и фосфор (содержащиеся в АТФ) являются макроэлементами и необходимы в больших количествах. Фермеры обычно обращают внимание на азот, фосфор и калий в качестве удобрений на своих полях для поддержания роста растений.
   8. Обсудите с классом, почему растения выглядят именно так. Что дает почва растениям? Почему это имеет значение?
      1. Он обеспечивает субстрат, который поддерживает растения и обеспечивает питательные вещества, воздух и воду через сеть пор, минералов и царства живых и органических материалов.
      2. Предложите учащимся написать заключительные заметки, принимая или отвергая их первоначальные гипотезы о том, что случилось с растениями.

Упражнение: Изучение корневых структур

1. Эта деятельность побудит студентов исследовать корневые структуры и наблюдать различия в растениях. Это поможет им понять различия в растениях, различия в почвах / субстратах для выращивания, а также в структуре и функциях растений.
2. Начните занятие с рассечения. Подготовьте взрослые растения в горшках (идеальным было бы разнообразие видов растений — пометьте их для идентификации) для небольших групп учащихся (2–4 учащихся в группе). Распределите растения с помощью большого куска разделочной бумаги или брезента, пульверизатора с водой, бумажных полотенец и различных инструментов для вскрытия (например, зондов и пинцетов).
3. Скажите классу, что они должны показать корневую структуру растения. Им нужно будет как можно бережнее вынуть растение из горшка и очистить корни от всей почвы и субстрата. Напомните учащимся, что корни могут быть очень хрупкими, поэтому делать это нужно осторожно. Разрешить учащимся использовать любые доступные им инструменты.
4. Дайте учащимся около 15-20 минут на работу. Прогуляйтесь, чтобы наблюдать за группами и отвечать на вопросы по мере их возникновения.
5. Ближе к концу рабочего времени предложите учащимся завершить свою работу и приступить к обсуждению в малых группах и ведению научных журналов. Пусть каждая группа расскажет, что представляет собой их растение, на чем оно росло, и опишет увиденные узоры корней. Предложите им набросать узоры корней в своей научной тетради. Какова общая форма корневой структуры? Корни тонкие или большие?
6. Соберите большую группу. Предложите учащимся провести наблюдения за корневыми структурами различных растений. Позвольте учащимся подержать свои растения или позвольте учащимся пройтись, чтобы посмотреть на разные растения. Что может повлиять на различные корневые структуры? Каково назначение корней?
   1. Различные типы растений, различные среды выращивания, различный доступ к воде и питательным веществам, размер и форма горшка могут влиять на структуру корней.
   2. Корни поддерживают растение. Корни поглощают воду и питательные вещества, необходимые растению. Корни соединены с ксилемой и флоэмой в стебле растения, чтобы отправлять необходимые материалы ко всем частям растения от корней.
      1. Предложите учащимся нарисовать в своем научном журнале поток питательных веществ и воды от корней к остальной части растения.
7. Спросите студентов, почему нас может волновать корневая структура. Почему мы заботимся?
   1. Корни приносят пользу почве, создавая новые поры. Это аэрирует почву и создает сети для воды. Новое исследование предполагает, что эти поры могут также способствовать хранению или связыванию атмосферного углерода. Корни держатся за почву, удерживая ее на месте. Когда растения умирают, корни возвращают органические вещества непосредственно обратно в почву, которые разлагаются и питают насекомых и микроорганизмы, живущие в почве.
   2. Разные растения имеют разное строение корней. Эти структуры могут лучше подходить для различных типов почв (думаю, лук лучше растет в песчаной почве, где луковицы могут расти с небольшим сопротивлением) или могут помочь восстановить почвы (например, посадка репы в качестве покровной культуры, чтобы помочь уменьшить уплотнение почвы).
8. Предложите учащимся подвести итоги, сделав записи в своей научной тетради. Попросите их ответить на несколько ключевых вопросов:
   1. Каково назначение корней?
   2. Чем могут отличаться корневые структуры?
   3. Как корни могут влиять на почву?

Дополнительные занятия (как учащиеся могут выполнять это за пределами класса)

Предложите учащимся исследовать местные растения прерий и их корневую структуру. В Айове много естественных прерий. Эти растения были бы густыми несколько сотен лет назад. Как корневые структуры этих степных трав повлияли бы на почву? Как почва прерий повлияла бы на растения?

Предлагаемые сопутствующие ресурсы (книги и веб-сайты)

• Питательные вещества для жизни:
  www.nutrientsforlife.org

Источники/Кредиты

• Этот материал основан на работе, проведенной при поддержке Службы охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США под номером NR196114XXXXC003. Любые мнения, выводы, выводы или рекомендации, изложенные в этой публикации, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Министерства сельского хозяйства США. Министерство сельского хозяйства США является поставщиком равных возможностей и работодателем.

• Грант, за счет которого финансируется этот проект, находится в ведении Охраняемых районов штата Айова.
  

• Структура пор почвы как ключ к хранению углерода:
  https://www. morningagclips.com/soil-pore-structure-as-key-to-carbon-storage/

• Взаимодействие растения с почвой: Поглощение питательных веществ:
  https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/plant-soil-interactions-nutrient-uptake-105289112/

• Плодородие почвы и удобрения; Введение в управление питанием, седьмое издание, Джон Л. Хэвлин, Сэмюэл Л. Тисдейл, Джеймс Д. Битон и Вернер. Л. Нельсон.

• Фотосинтез и клеточное дыхание:
  https://photosyntheducation.com/photosynthese-and-cellular-respiration/

• Ксилема и флоэма:

  Xylem and phloem

• Как деревья переносят воду от корней к листьям?
  

• Как растения получают питательные вещества и какие питательные вещества нужны растениям для выживания:

  How Plants Get Their Nutrients, and What Nutrients Plants Need to Survive

• Взаимодействие почвы и растений:
  https://openoregon. pressbooks.pub/envirobiology/chapter/9-2-soil-plant-interactions/

Автор(ы)

Крисси Роудс

Принадлежность к организации

Фонд сельскохозяйственной грамотности Айовы

Результаты сельскохозяйственной грамотности

• T1.9-12.b: Опишите методы управления ресурсами и охраной, используемые в сельскохозяйственных системах (например, управление прибрежными территориями, ротационный выпас, беспахотное земледелие, выбор культур и сортов, управление дикой природой, методы заготовки древесины)

Основные стандарты Айовы

• HS-LS1-2: Разработайте и используйте модель для иллюстрации иерархической организации взаимодействующих систем, которые обеспечивают определенные функции в многоклеточных организмах.
• HS-LS1-7: Используйте модель, чтобы проиллюстрировать, что клеточное дыхание представляет собой химический процесс, при котором связи пищевых молекул и молекул кислорода разрываются и образуются связи в новых соединениях, что приводит к чистой передаче энергии.

Эта работа находится под лицензией
Международная лицензия Creative Commons Attribution 4.0.

Взаимосвязь между растениями и почвой — KidsGardening

Учащиеся исследуют взаимосвязь между растениями и почвой.

Материалы:

• Журналы наблюдений учащихся
• Меловая доска или доска для сухого стирания

Цель:

Учащиеся узнают:

• Почва помогает закрепить растения и обеспечивает их необходимой водой и питательными веществами.
• Растения предотвращают эрозию почвы и обеспечивают ее органическими веществами.

Исходная информация

Хотя процветанию сада способствует множество факторов, любой опытный садовник подчеркнет важность хорошей почвы. В дополнение к закреплению корней, почва обеспечивает воду и питательные вещества для поддержания жизни. Растениям на бедных почвах будет трудно расти, даже если доступны оптимальные вода и свет. Напротив, растения в хороших почвах будут расти в полную силу и будут испытывать меньше проблем с насекомыми и болезнями.

Почва состоит из минералов и органических веществ. Песок, ил и глина — это минеральные частицы, полученные из горных пород, разрушенных в течение тысячелетий климатическими и экологическими условиями (дождь, ледники, ветер, реки, животные и т. д.). Самыми крупными и крупными минеральными частицами являются песка . Эти частицы имеют диаметр 2,00–0,05 мм и на ощупь напоминают песок. Частицы ила размером 0,05-0,002 мм и на ощупь похожи на муку. Частицы глины очень мелкие — меньше 0,002 мм — липкие на ощупь во влажном состоянии пальцев и слипаются до такой степени, что отдельные частицы невозможно увидеть без микроскопа. Органическое вещество – это разложившиеся остатки некогда живших растений и животных. Хороший рост и развитие растений зависит от содержания минералов и питательных веществ в почве, а также от ее структуры.

Почва кишит жизнью, в том числе микроорганизмами, такими как бактерии и грибки (миллиарды в одной чайной ложке!) и более крупными животными, такими как черви и клопы. Многие из этих подземных обитателей питаются остатками растений и животных, разрушая их ткани. При этом они создают поровое пространство и выделяют необходимые растениям питательные вещества, и цикл начинается снова.

Поровое пространство — расположение частиц почвы по отношению друг к другу — важный компонент структуры почвы. В оптимальной ситуации около 50 % объема почвы составляют поры, половина из которых заполнена водой, а половина — воздухом. Остальные 50% составляют песок, ил, глина и органические вещества. Корни нуждаются в воздухе так же, как и в воде; растения могут фактически задохнуться или утонуть, если они будут полностью погружены в воду в течение длительных периодов времени.

Соотношение этих частиц разного размера влияет на количество воздуха, воды и питательных веществ, доступных для растений, и на то, как «ведет себя» почва. Чем мельче частицы почвы, тем больше они слипаются во влажном состоянии. Таким образом, глинистые почвы могут быть липкими и трудными для обработки. Имея меньше воздушных пространств, они плохо дренируют, и корни могут страдать от недостатка кислорода, но глинистые почвы могут быть богаты минералами. Напротив, песчаные почвы могут слишком быстро истощать воду и содержать мало питательных веществ, но с ними легче работать. Добавление органического материала может компенсировать многие проблемы, связанные с любой крайностью.

Хотя идеальной почвы не существует, определенные растения лучше всего растут на определенных почвах. В целом, обычные садовые растения предпочитают суглинки — почвы с балансом минеральных частиц разного размера (приблизительно 40 процентов песка, 40 процентов ила и 20 процентов глины), достаточным количеством органических веществ и пор, но некоторые обычные растения растут лучше в песчаных условиях, а другие хорошо приспособлены к глинистым почвам.

Почва важна не только для растений, но и для почвообразования. Без растений земля была бы бесплодной, ее поверхность не была бы защищена от воздействия солнца, ветра и дождя, а состав почвы был бы слишком беден для поддержания жизни. Корни растений помогают предотвратить эрозию, а когда растения умирают, они становятся сырьем для червей, насекомых и микробов для создания богатого питательными веществами гумуса, который поддерживает крепкие пищевые сети и способствует хорошей структуре почвы. (Недавно исследователи обнаружили, что живые растения выделяют избыток углеводов через свои корни, чтобы стимулировать рост микробов!)

Расширенная подготовка

Для этого урока требуется образец почвы. Если на вашем школьном дворе нет места, где вы могли бы копать, или если вас беспокоит возможное загрязнение свинцом почвы вашей школы, принесите образец из другого места.

Закладка фундамента

1. Всем классом обсудите, важна ли почва для растений, и если да, то насколько. Спросите: «Что, по вашему мнению, делает почва для растений?» (Предоставляет место для закрепления корней, питательных веществ, воды, воздуха). Спросите: «Вы когда-нибудь видели растения, растущие без почвы?» Где? Объясните, что некоторые растения, в том числе некоторые водные и паразитические растения, обладают особыми приспособлениями, которые позволяют им удовлетворять свои основные потребности без почвы. Спросите: Нужна ли растениям почва?
2. Узнайте больше о взаимоотношениях растений и почвы. Спросите: что, помимо минеральных частиц, является важной частью почвы? Поделитесь справочной информацией о микроорганизмах — грибках, бактериях и других редуцентах — и обсудите их роль.

Исследование

1. Узнайте, что ваши учащиеся знают или предполагают о взаимоотношениях растений и почвы. Спросите: растениям нужна почва, но нужны ли почве растения? Почему? Запишите все ответы и подтверждающие рассуждения; затем посетите школьный двор или близлежащий парк, чтобы сделать наблюдения. Попросите команды исследовать почву в разных местах (например, на грядках, газонах, зарослях сорняков, в лесу, на уплотненной территории вдоль края проезжей части или тротуара) и запишите свои наблюдения в свои журналы. Составьте вторую диаграмму, обобщив эти выводы, и проголосуйте. Спросите: кто думает, что почве нужны растения?
2. Соберите немного земли со своего школьного двора. Положите его в большой пластиковый пакет с застежкой-молнией вместе с некоторыми органическими материалами (овощными обрезками, обрезками растений, старыми листьями). Для сравнения добавьте эти же органические материалы во второй мешок, но не добавляйте почву. Смочите содержимое «компостных» мешков, запечатайте их, проделайте в них несколько отверстий для воздуха и оставьте в теплой части класса на неделю или две, пока класс наблюдает за происходящим. Затем спросите: содержимое меняется? Как? Как вы думаете, что может быть причиной этого изменения? Где вы видели примеры некогда живых существ, изменяющихся и разлагающихся на открытом воздухе? (Гниющие бревна, заплесневелый мусор, компостные кучи. ) Были ли некоторые материалы разлагаться быстрее, чем другие?

Установление связей

Обсудите исследования. Спросите:

• Как вы думаете, каким образом растения зависят от почвы? Основываясь на своих наблюдениях, можете ли вы представить, как почва может зависеть от растений или животных? Каким образом животные, включая людей! — зависит от почвы?
• Как вы думаете, почему материалы могут быстро разрушаться в почве? Как вы думаете, что может случиться с когда-то живыми существами, которые разлагаются в почве? Как эти когда-то живые существа могут помочь поддерживать жизнь?

Расширение

Наука – Проведите простую симуляцию, чтобы познакомить учащихся с концепцией эрозии.

Заполните два лотка землей. Оставьте один лоток незасаженным, а затем посадите быстрорастущие семена, такие как райграс, во второй. Подождите две недели, пока трава не вырастет. Затем поставьте две кастрюли бок о бок, подперев один конец примерно на два дюйма с одного конца, чтобы создать наклон.