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

Почва – основа для роста всех растений.



  • Главная страница




  • Уход за садом




  • Журнал о садоводстве





  • Почва – основа для роста всех растений.



Почва – важная составляющая для роста растений.
Знаете ли Вы, что причиной плохого роста может быть неправильно подобранная почва? Садовые центры предлагают большое количество разновидностей почвы. Но многие не знают, какая почва подходит для каких растений, и что нужно помнить при выборе почвы.



Из чего состоит почва?




Почва представляет собой смесь различных составляющих, которые несут различные свойства.

Торф отвечает за сохранение влаги. Благодаря ему почва лучше структурирована и обеспечивается необходимый доступ воздуха. Так как торф – это ограниченный ресурс, он может быть заменен товарами-заменителями, такими как гумус, древесное или кокосовое волокно.  

Компост содержит большое количество питательных веществ, таких как азот, фосфат, магний, сера или оксид калия. 

Эффузивные горные породы, песок, глина или перлит – также способны удерживать в почве воду. 

Керамзит является субстратом глины. Он хорошо сохраняет воду и питательные вещества. 


Высококачественная почва должна пахнуть лесом. Если Вы сожмете почву в руках, то она должна легко распадаться на мелкие крупинки, а на ощупь почва будет холодной и сырой. В ней не должны содержаться части веток или древесное волокно. Также обратите внимание на качество упаковки. Упаковка не должна быть обесцвечена, иначе в большинстве случаев почва будет старая, и важные питательные вещества уже израсходованы.



Виды почвы




Определенные сорта почвы предназначены для определенных растений. Это, в основном, отражается в содержании питательных веществ. Благодаря индивидуальному подбору питательных веществ растения вырастут здоровыми. Однако не обязательно покупать для каждого растения свою почву.


Универсальная почва:
Она подходит практически для всех растений. Главное, чтобы азот и фосфор были в составе почвы, так как это основа для роста растений.


Почва для горшечных растений:
Компост для горшечных растений, также известный как почва для горшечных растений, или почвенная смесь для горшечных растений, подходит для выращивания черенков / молодых растений или посева. Такая почва содержит меньше солевых и азотистых удобрений. Она содержит меньше питательных веществ, является стерильной и водонепроницаемой. В состав входят фосфор и калий.


Специальная почва:
Есть растения, которые не приживаются в обычной почве. В таких случаях важно использовать специальную почву. Примером таких растений могут служить орхидеи, кактусы, болотные растения, рододендроны или суккулетны. Если Вы не уверены, подойдет ли Вам эта почва, то проконсультируйтесь со специалистом.


Почва для растений в балконных ящиках:
Из-за керамзита, пемзы и перлита эта почва очень рыхлая. Тем самым она легче, проще в обращении, а образование комочков исключено.


Вам всегда следует использовать высококачественную почву. Такая почва включает в себя все необходимые материалы и питательные вещества. Дешевая почва часто не содержит ингредиенты, которые удерживают влагу (торф, гумус или кокосовое волокно), что может привести к гибели растений. А также некачественная почва может содержать семена сорняков, что добавит Вам дополнительных хлопот.


Если у Вас есть сад, то Вы можете установить компостер и создать свою собственную почву. Для компоста подходят листья, обрезки кустарников, остатки фруктов и овощей, скошенная трава или яйца. Примерно через полгода – год все это превратится в компост. Смешайте получившийся компост (1/3) и универсальную почву с удобрениями, а потом используйте, как Вы планировали. Такая почва богата питательными веществами, потому что включает в себя минералы растений. Основные питательные вещества из этой почвы закончатся примерно через 4 недели. 

Получается, что хорошей почвы мало, необходимо еще регулярно удобрять свои растения.



Отмена




Сравнить
(

)



  • Europe




    • Austria




    • Belgique




    • België




    • Bulgaria




    • Ceska republika




    • Croatia




    • Cyprus




    • Danmark




    • Eesti




    • Suomi




    • France




    • Deutschland




    • Greece




    • Magyarorszag




    • Italia




    • Latvija




    • Lietuva




    • Luxembourg




    • Nederland




    • Norge




    • Polska




    • Romania




    • Portugal




    • Russia




    • Slovakia




    • Slovenija




    • Espana




    • Sverige




    • Schweiz




    • Suisse




    • Svizzera




    • Turkiye




    • Ukraine




    • United Kingdom



  • Oceania




    • Australia




    • New Zealand



  • East Asia




    • China



  • North America




    • Canada (en)




    • Canada (fr)




    • USA



  • Africa




    • South Africa



  • All other markets




    • International


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. Вы можете быть знакомы с этим явлением, 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 затраты).
    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:
    https://basicbiology.net/plants/physiology/xylem-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.