Питание растений — АгроБаза
В лесах и степях, где растёт очень большое количество разнообразных видов растений, почвы не теряют свою плодородность и только накапливают её. Конечно, это не быстрый процесс, но за многие сотни лет смогли сформироваться чернозёмы с толщиной плодородного слоя больше метра.
Это стало возможным благодаря микромиру находящемуся внутри почвы, в нём активно перерабатывают органику и минералы различные живые организмы. Покров из трав, деревьев и кустарников защищает почву от иссушения, создаёт благоприятные условия для жителей микромира, служит источником их питания.
Из чего состоит пища растений?
Основной источник энергетической составляющей питания растений – это свет. Благодаря фотосинтезу растения могут синтезировать углеводороды из воды и углекислого газа. Энергия света в этом процессе запасается в виде химической связи углерода и водорода, а не нужный растениям кислород выделяется в атмосферу.
Кроме углекислого газа растения получают из воздуха, также азот, воду, кислород и ещё ряд газообразных элементов.
Это происходит через микропоры которыми покрыты зелёные части растений.
Из почвы растения получают воду и различные химические элементы. Впрочем, есть ряд растений которым почва совсем не нужна, они получают весь необходимый им спектр элементов из воздуха.
Если разобрать растение на простейшие химические соединения, то получится что оно на 80-90% состоит из воды. Это важнейшее для растений, да и для всех остальных форм жизни химические соединение. Она задействована во всех органических процессах.
Оставшуюся часть состава занимают различные минеральные соединения, которые растения получают из почвы в растворённом в воде виде. Сама по себе почва состоит из минеральной часть, мертвой органики и живых организмов — это различные микроорганизмы, грибы и насекомые.
Элементы питания растений
Минеральные вещества, используемые растениями, делят на две категории: макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементов для жизнедеятельности растений нужно много, они задействованы во всех процессах происходящих в растении.
Это углерод, кислород, азот, фосфор, кальций, калий, магний, сера и железо. Микроэлементы задействованы в совсем небольших количествах, но без них в растениях не идут отдельные важные для роста и размножения растений процессы. К ним относят медь, йод, цинк, кремний, марганец, молибден, хлор, натрий.
В дикой природе растения растут без подкормки различными удобрениями, но размер урожая там заметно меньше. В зависимости от местных условий доступные растения вещества значительно варьируются, от этого меняются и господствующие на данной территории виды растений. Для гармоничного и максимально роста культурных растений их подкармливают недостающими на данном поле веществами. Основных причин недостатка веществ в почве две – первая: вынос массы растений вместе с собранным урожаем, вторая: выращивание растений на отличных от требуемых им почвах.
Таким образом для получения максимального урожая растению нужно создать условия наиболее приближенные к условиям места происхождения. Хоть растение и может создать само или получить из почвы практически все необходимые элементы, но их количество может быть недостаточно для получения хорошего урожая.
Поэтому важно обеспечить растениям доступ к нужному количеству воды, органических и минеральных веществ
Углекислый газ нужен растениям так же, как людям кислород
О том, что тесто поднимается на дрожжах, знают все. На самом же деле оно растет благодаря углекислому газу, который образуется при разложении сахара. При разложении органики также выделяется углекислый газ. И он нужен растениям точно так же, как нам кислород. Ведь этот газ участвует в фотосинтезе и стимулирует раннее и более активное цветение, повышает устойчивость к болезням и вредителям, увеличивает плодоношение. Словом, без углекислого газа растениям нет жизни. Поэтому очень важно, чтобы он постоянно поступал к ним. Его даже называют удобрением. Углерод в его составе — один из важнейших питательных элементов.
При подкормке овощных культур углекислым газом повышается их урожайность.
К слову, настоящий золотой век для растений был несколько миллионов лет тому назад — в эпоху динозавров.
Тогда на планете было намного теплее. И, что немаловажно, концентрация углекислого газа в воздухе атмосферы была как минимум в 4 раза выше, чем сейчас.
Европейские овощеводы рассматривают подкормку углекислым газом в период выращивания растений — от появления всходов до прекращения вегетации — как обязательный элемент современной интенсивной технологии выращивания томата, огурца и сладкого перца. Дефицит СО2 — даже более
серьезная проблема, чем дефицит элементов минерального питания. Из воды и углекислого газа растение в среднем синтезирует 94% массы сухого вещества, остальные же 6% получает из минеральных удобрений!
В теплице площадью 1 сотка в воздухе содержится около 200 г углекислого газа. Весной и летом, во время активной вегетации, этого явно недостаточно. Огурцы, например, за 1 час «выкачивают» из воздуха 500 г СО2, а за весь световой день — до 7 кг. Чем больше поверхность листьев и ярче освещение, тем заметнее возрастает дефицит углекислого газа. И его концентрация существенно снижается к полудню.
Меньше СО2 — ниже и скорость фотосинтеза. Поэтому, чтобы быть с урожаем, надо повышать его уровень. В замкнутом пространстве (будь то теплица или парник) вполне возможно создать спе-цифическую атмосферу, «добавив» СО2.
Главный естественный источник углекислого газа для растений — воздух. И открывание форточек — простейший способ его подачи. Ночное дыхание растений также наполняет парник газом.
Получают они углекислоту и из грунта. Здесь большую роль играют органические удобрения, вносимые в землю. Чем энергичнее почвенные микроорганизмы, тем активнее разлагается органика. И соответственно тем больше углекислого газа выделяется в припочвенный слой воздуха. Но этого все равно мало — лишь четвертая часть от их суточной потребности, которая образуется в результате разложения содержащихся в ней органических веществ, дыхания корней и микроорганизмов. Органика не только возвращает в почву макро- и микроэлементы, но и обеспечивает растения тем, что не могут дать минеральные удобрения — щедрой порцией углекислого газа.
Этот метод — универсальный как для закрытого, так и для открытого грунта. Но, несмотря на всю пользу такой органической подкормки, есть у нее и свой минус. Сразу после набивки парников биотопливом повышается до опасных пределов концентрация не только С02, но и аммиака. В первые 30 дней в теплице его содержится в 56 раз больше, чем в наружном воздухе. Поэтому рассаду в нее надо высаживать как минимум спустя неделю и только после хорошего проветривания.
Также полезно мульчировать почву компостом, перегноем или другой органикой. После ее разложения активно выделяется СО2. И с поверхности почвы питание поступает в глубь ее, где обитают микроорганизмы, вырабатывающие гумус.
Особенно важна мульча из перегноя для грядок, разбитых на новых неокультуренных участках. Огурцы, укроп и некоторые другие, особенно чувствительные к корневым гнилям, культуры хорошо растут на грядах с мульчей из перегноя. Также углекислый газ выделяется в процессе брожения коровяка.
Заполните емкость на 10% свежим навозом, залейте водой и оставьте бродить, наполняя теплицу углекислым газом.
А когда раствор «закипит», его можно будет использовать как азотное удобрение, разбавляя водой 1:10. Можно еще добавить 1 л золы: так подкормка получится еще «вкуснее» и полезнее. Остатки органики — на компостную кучу, а в емкость — новую порцию. Безотходное производство.
Эффективность подобного метода подтверждают и практики. Достоверно известно, что в конце ХIХ века в Тимирязевской сельскохозяйственной академии два года безуспешно пытались вырастить зимой огурцы. Не помогали никакие научно обоснованные приемы — ни регуляция температуры, ни дополнительное освещение. Тогда пригласили огородника из Клина, специализировавшегося на выращивании парниковых огурцов. Ему предложили вырастить в теплицах академии огурцы для себя, но при условии, что он разрешит перенять его технологию. Результат превзошел все ожидания. Секрет же оказался очень прост: клинские огородники ставили в своих теплицах бочки с навозом, разбавленным водой. При брожении этой жижи выделялся углекислый газ, который и совершал «чудо».
Позже экспериментально было установлено, что при непрерывном удобрении огурцов углекислотой в течение светового дня достигается максимальная (54%) величина прироста веса зеленцов.
Огурцам надо больше углекислого газа, чем томатам или фасоли. А вот при выращивании грибов надо учитывать, что СО2 угнетает развитие грибницы, поэтому помещение нужно чаще проветривать, чтобы снизить концентрацию газа.
Еще один способ получения углекислого газа — брожение крапивы. Для этого емкость на треть наполняют травой (свежей или сушеной) и заливают водой. В течение двух недель смесь ежедневно перемешивают для выхода CO2. А чтобы устранить неприятный запах, в настой можно добавить валериану (1 — 2 ветки) или сверху присыпать его пылью. Перебродившая же крапива — отличная подкормка.
Другой источник углекислого газа — спиртовое брожение. Некоторые садоводы для насыщения воздуха углекислотой между растениями в теплице ставят емкости с забродившими напитками или брагой.
А чтобы запахи не были такими резкими, емкости с суслом ставят (как в виноделии) на водяной затвор.
Много углекислого газа, который необходим растениям, выделяют и животные. Поэтому, если в хозяйстве есть ферма, смело пристраивайте к ней теплицу. Но так, чтобы у этих двух помещений была одна общая стена. Подобным образом поступил владелец семейного ЛПХ «Экофония» Николай Матрунчик, соединив общей фрамугой летний перепелятник и теплицу. В итоге пернатые получают кислород, а растения — так необходимый им углекислый газ. Пристенные теплички возле курятника есть и у бизнес-аналитика Андрея Титова на хуторе под Раковом. В них из птичника сделан проход, через который в сезон поступает нужный растениям газ. А поздней осенью и зимой уже куры греются в теплице, копаясь там и заодно удобряя почву.
Доступный, хотя и не очень эффективный источник углекислоты — питьевая газированная вода: в 1 л ее растворено примерно 6 — 8 г углекислого газа. Можно использовать и сухой лед. Ведь он — не что иное, как холодный твердый СО2.
Нагреваясь, он выделяет в воздух углекислый газ.
Готовое решение газовой проблемы — минеральный комплекс «Парник»: новое слово в выращивании овощей в закрытом грунте. О нем мне рассказала руководитель минского центра природного земледелия «Сияние» Лидия Петрова. Комплекс — это всего лишь небольшая таблетка. Все, что необходимо, — завернуть ее в бумагу (для лучшего возгорания) и сжечь в железной емкости. В ведре, к примеру. Это необходимо для безопасности: длина пламени достигает 15 см, а температура горения — более 1.500 градусов. Несмотря на то что таблетка горит 30 — 40 секунд, она выделяет большое количество дыма. После ее поджигания нужно быстро выйти из теплицы и плотно закрыть двери, чтобы снизить потери полезного газа. Входить внутрь строения можно не раньше чем через 2 часа.
— Одной таблетки, — делится опытом Лидия, — достаточно на 35 — 42 кв. м. В начале сезона достаточно сжигать одну в неделю, а во время созревания плодов — в 4 — 5 дней.
Полезные микроэлементы (бор, кальций, калий, железо, цинк, медь, марганец, молибден), содержащиеся в дыме при сжигании таблетки, повышают иммунитет растений.
Плюс этого минерального комплекса еще и в том, что он не увеличивает влажность воздуха внутри теплицы. А это значит, что не могут развиваться и грибковые болезни.
Очень высокий уровень углекислого газа может вызвать головокружение или нарушить координацию. Его переизбыток также токсичен и для тепличных вредителей — белокрылки и паутинного клеща.
Заметно ускоряет появление плодов и повышает урожайность окуривание теплицы или парника тлеющими головешками. Как только у ростков появляются первые листья, в помещение можно (да и надо!) пустить газ. Но — внимание! — самим заходить в теплицу можно только дня через два-три. Угарный газ опасен: при дыхании он попадает в кровь и отравляет организм.
Углекислый газ усваивается растениями тем лучше, чем больше на листе устьиц и чем лучше они раскрыты. Количество же устьиц и их проводимость зависит от освещения и влажности воздуха. Поэтому, если решили повысить концентрацию углекислого газа в теплице, позаботьтесь об ее освещении.
Не менее, чем количество газа, важно и время его подачи. Первую подкормку в течение дня лучше провести утром, примерно через 2 часа после восхода солнца. Именно в утренние часы фотосинтез протекает наиболее активно. И соответственно растения лучше поглощают газ. Вторую подкормку делают вечером, за 2 часа до захода солнца. Поскольку в темноте фотосинтез не протекает, то в ночное время углекислый газ и не нужен.
То, что углекислый газ работает, видно невооруженным глазом. На грядках с рассыпанным слоем перегноя заметно лучше растут растения. Да и рядом с компостной кучей или у бочки с настоем лучше и пышнее растительность, гуще и деревья. В целом же подкормки углекислым газом всегда повышают общую урожайность культур на 15 — 40%, увеличивая количество и массу плодов, и ускоряют их созревание на 5 — 8 дней. И это при неизменном уровне затрат на минеральное питание, орошение и защиту.
Типы питания растений: автотрофный и гетеротрофный
Автор Nat WorldВремя чтения 3 мин.
Просмотры 648Опубликовано Обновлено
Питательные вещества – это компоненты, содержащиеся в пище, такие как углеводы, белки, жиры, витамины и минералы. Они необходимы для поддержания жизни организмов. Растения сами синтезируют питательные вещества, в то время как животные и люди получают их из других организмов. Мы прямо или косвенно зависим от растений и животных в потребностях в пище.
Читайте также: Типы питания животных
Процесс получения пищи и ее использования для роста, поддержания здоровья и восстановления поврежденных частей тела называется питанием. Растения производят пищу, беря сырье из окружающей среды, такое как минеральные вещества, углекислый газ, вода и солнечный свет. Есть два основных типа питания живых организмов:
- Для большинства растений характерно автотрофное питание, их также называются первичными продуцентами.
Для синтеза питательных веществ посредством фотосинтеза растения используют свет, углекислый газ и воду. - Животные, в том числе и люди являются гетеротрофами, поскольку их питание зависит от растений. Некоторые виды растений, которые не имеют хлорофилла также демонстрант гетеротрофное питание.
Для синтеза питательных веществ посредством фотосинтеза растения используют свет, углекислый газ и воду.Автотрофное питание растений
Основным способом питания растений является автотрофный. Растения улавливают энергию солнечного света и генерируют ее в питательные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом.
Фотосинтез
- Растения могут производить себе пищу посредством процесса, называемого фотосинтезом.
- Хлоропласты – структуры в клетках растений, где происходит фотосинтез.
- Производство продуктов питания осуществляется преимущественно в листьях. Вода и минералы из почвы поглощаются корнем и по сосудам переносятся к листьям. Двуокись углерода захватывается из атмосферы листьями через устьица – маленькие поры на листьях, окруженные замыкающими клетками.
- Хлорофилл – это зеленый пигмент, присутствующий в листьях, который помогает листьям улавливать энергию солнечного света для приготовления питательных веществ. Синтез питательных веществ, который происходит в присутствии солнечного света называется фотосинтезом. Следовательно, солнце является первоисточником энергии для всех живых организмов.
- Во время фотосинтеза вода и углекислый газ в присутствии солнечного света используются для производства углеводов и кислорода. Фотосинтез обеспечивает пищей всех живых существ.
- Кислород, один из основных компонентов жизни на Земле, выделяется растениями как побочный продукт фотосинтеза.
Условия, необходимые для фотосинтеза:
- Солнечный свет
- Вода
- Углекислый газ
- Хлорофилл
Этапы фотосинтезе:
- Поглощение энергии солнечного света
- Преобразование световой энергии в химическую энергию
- Расщепление воды на кислород и водород
- Углекислый газ восстанавливается, то есть молекулы водорода соединяются с углеродом, образуя углеводы (молекулы сахара)
Гетеротрофное питание растений
Некоторые растения не содержат хлорофилл для фотосинтеза и являются гетеротрофами.
Ниже перечислены различные типы гетеротрофных растений, которые классифицируются на основе их способа питания:
Паразитическое питание
Некоторые гетеротрофные растения зависят в питании от других растений и животных. Такие растения известны как растения-паразиты. Однако хозяин не получает никакой пользы от паразита.
Примеры: Повилика (Cuscuta), Кассита (Cassytha)
Насекомоядные растения
Эти растения обладают особыми структурными особенностями, которые помогают им ловить насекомых, и известны как плотоядные растения. Они переваривают насекомых, выделяя пищеварительные соки и поглощая из них питательные вещества. Эти растения растут на почвах, которые бедны минералами.
Примеры: Кувшинные растения, Венерина мухоловка (Dionaea muscipula)
Сапрофиты
Сапрофитные растения получают питание из мертвых и разлагающихся останков растений и животных. Они растворяют отмерший органический материал, выделяя пищеварительные соки и поглощая питательные вещества.
Симбиоз
Когда два растения, принадлежащих к разным видам, демонстрируют тесные взаимовыгодные отношения, их называют симбиотическими.
Мне нравитсяНе нравится
Природа Мира
Остались вопросы? Пиши! Мы с радостью на них ответим!
Задать вопрос
Не все нашли? Используйте поиск по сайту ↓
Подкормка растений углекислым газом
| |||
Значение подкормки растений углекислым газом
Рост растений основан на процессе фотосинтеза.
Листья растений на свету с помощью хлорофилла поглощают углекислоту (углекислый газ, СО2) воздуха и вместе с водой перерабатывают ее в органические вещества.
Процесс фотосинтеза можно схематически изобразить так: углекислота + вода + свет = органическое вещество + кислород + вода.
В среднем, растение синтезирует из воды и углекислого газа 94% массы сухого вещества, остальные 6% растение получает из минеральных удобрений.
С повышением освещенности растений, фотосинтез, а значит и рост растений ускоряются. Одновременно, с ускорением фотосинтеза, увеличивается потребление углекислоты.
Для осуществления фотосинтеза растениям необходимы большие количества воздуха, так как атмосферный воздух содержит всего лишь 0,03% углекислого газа, что недостаточно для оптимального роста растений.
При выращивании растений в теплицах низкое содержание углекислого газа является фактором, ограничивающим урожайность.
Установлено, что овощные растения на 100 м2 открытой площади ежечасно потребляют из атмосферного воздуха до 350 г углекислого газа, для этого им требуется не менее 500 м3 свежего воздуха в час, что в холодное время года невыполнимо из-за больших потерь тепла при проветривании теплицы.
При недостаточном воздухообмене, содержание СО2 в теплицах в результате его интенсивного поглощения растениями может упасть ниже 0,01% и фотосинтез практически прекращается.
Но даже и при проветривании теплицы содержания углекислого газа в ее воздухе будет недостаточно, так как для оптимального роста растений концентрация СО2 в воздухе теплицы должна быть больше, чем существующая концентрация СО2 в атмосферном воздухе.
Недостаток СО2 становится основным из факторов ограничивающих рост и развитие растений.
Дефицит СО2 является более серьёзной проблемой, чем дефицит элементов минерального питания.
По нормам технологического проектирования теплиц НТП 10-95 рекомендуемая концентрация СО2 в воздухе для томатов 0,13-0,15%, для огурцов 0,15-0,18%. Из практики оптимальным считается содержание СО2 у редиса 0,1-0,2%, капусты и моркови — 0,2-0,3%, огурца — 0,3-0,6%.
Подкормки СО2 играют очень важную роль в управлении вегетативным и генеративным балансом растения. Повышение активности фотосинтеза углекислотой стимулирует развитие растений. При этом до корневой системы доходит значительно больше питательных веществ, поэтому усиливается рост молодых корней, активизируется поглощение элементов минерального питания, повышается устойчивость растения к неблагоприятным факторам среды.
При добавлении углекислоты в воздух и повышении в нем ее концентрации можно повысить интенсивность фотосинтеза в 1,5-3 раза. На этом основан прием агротехники в условиях закрытого грунта — воздушное удобрение растение подкормкой углекислотой. Дозируя углекислый газ, можно эффективно добиться сокращения продолжительности вегетативной фазы развития растения, что обеспечит получение раннего, самого дорогого урожая овощей.
При достаточной обеспеченности элементами минерального питания, эти подкормки всегда повышают общую урожайность этих культур на 15-40%, увеличивая количество и массу плодов, и ускоряют их созревание на 5-8 дней.
Прирост биомассы зеленых культур при подкормках СО2 существенно увеличивается. К примеру, урожайность салата повышается на 40%, созревание ускоряется на 10-15 дней. Подкормка цветочных культур в теплицах также высокоэффективна, поскольку значительно повышает качество, выход продукции увеличивается до 30%.
За счёт увеличения содержания углекислого газа в воздухе теплицы можно добиться снижения содержания нитратов в овощах, выращиваемых в зимнее время. Повышенная концентрация СО2 частично компенсирует недостаток освещённости зимой и при уменьшении светопропускания кровли теплицы, а также способствует более эффективному использованию света ранним утром.
К примеру, недостаток солнечной радиации зимой, который часто приводит к потере первых соцветий у томата, возможно успешно компенсировать увеличением концентрации СО2 до 0,1%.
Такой технологический приём увеличивает интенсивность фотосинтеза, способствует более высокой интенсивности выведения ассимилятов из листьев, тем самым восстанавливая завязывание плодов.
В осеннем обороте подкормки углекислым газом являются основным резервом повышения урожайности овощных культур, в первую очередь томата. Ведение светокультуры вообще немыслимо без постоянных подкормок углекислым газом.
Многочисленные опыты показывают, что при подкормке углекислотой вес зелени и плодов увеличивается: у огурцов на 74-103%, у бобов на 112%, у томатов до 124%.
В опытах с сахарной свеклой вес корня увеличился на 19-57%, вес ботвы уменьшился. В других опытах, урожай редиса увеличился на 33-77%, фасоли 17-82%.
Овощи поразному реагируют на подкормку углекислотой. Огурцы требуют наибольшей подкормки, томатам и фасоли достаточно меньшей концентрации СО2. Продолжительность подкормки является фактором, улучшающим возможности прироста урожая. При повторении опытов с подкормкой огурцов в течение 3 месяцев урожай увеличился на 55%.
Количество расходуемой углекислоты должно быть пропорционально площади теплицы. Чем меньше расход углекислоты на единицу площади теплицы, тем хуже результаты по приросту урожая и наоборот.
Полностью покрыть дефицит СО2 в воздухе возможно только за счёт использования технических источников углекислого газа.
В настоящее время существуют три основных группы промышленных технологий подкормки растений в остеклённых и плёночных теплицах, использующие технические источники углекислого газа: прямая газация при помощи пламенных горелок, нагнетание отходящих газов котельной, подача чистого углекислого газа.
Для объективного сравнения этих технологий между собой, необходимо рассмотреть эти инженерные решения.
Прямая газация при помощи пламенных горелок
Прямая газация осуществляется путём использование пламенных горелок на природном газе (метан, очищенный от высших углеводородов (пропан, бутан и т.п.), сернистых и прочих примесей), установленных в помещении теплицы.
Подкормка производится непосредственно продуктами сгорания. На практике, при этом способе, воздух теплицы, одновременно с попаданием в него СО2, загрязняется соединениями, образующимися при сгорании топлива (из-за присутствия в нем микропримесей минеральной пыли, соединений серы и проч.), вредными для растений и человека. Образующийся в продуктах сгорания этилен значительно ускоряет старение растений. Данная технология подкормки сильнейшим образом влияет на агрономический режим в теплице (особенно летом), поскольку горелки нагревают и насыщают водяными парами и фитотоксичными газами воздух в теплице, что небезопасно для растений. Выжигание горелками кислорода из воздуха теплицы создает проблемы для здоровья работающему в ней персоналу. Подкормка прямой газацией огурца и томата применяться не может, из-за сильного влияния на температурно-влажностный режим и присутствия фитотоксичных газов в продуктах сгорания. Для других культур затраты на этот способ не всегда опрадывают его применение.
Нагнетание отходящих газов котельной
При нагнетании отходящих газов котельной, отходящие от котельной газы (дым) очищают с помощью палладиевых катализаторов или водяных скрубберов, охлаждают с отделением водного конденсата и затем подают в теплицу по газопроводам, нередко многократно разбавляя атмосферным воздухом.
По этому способу возможны значительные изменения состава продуктов сгорания, зависящие от режима работы котельной, содержание СО2 в дыме может изменяться. Недостатком данной технологии подкормки также является попадание в воздух теплицы сопутствующих продуктов сгорания топлива: окиси углерода, оксидов азота и серы, этилена и бензапирена. Концентрация в дыме этих токсичных соединений сильно зависит от режимов работы котельной. Степень очистки от тех же оксидов азота с помощью палладиевого катализатора составляет не более 40-75%. Даже при многократном разбавлении дымовых газов воздухом, ПДК токсичных компонентов в воздухе рабочей зоны может многократно превышать предельно допустимые концентрации для растений и человека.
Главное требование к горелкам котельной – работать в постоянном режиме, сложно выполнить, из-за меняющейся температуры наружного воздуха. Палладиевые катализаторы для очистки отходящих газов весьма дороги.
Подача привозной жидкой углекислоты
Подача к растениям в теплице чистого углекислого газа, распределяемого по системе пластиковых рукавов малого диаметра – более совершенная на сегодня группа технологий.
Такой комплекс оборудования использует привозную углекислоту в цистернах или в баллонах, из которых газ через устройства подогрева и регулирования подачи нагнетается под собственным давлением в теплицу к растениям по пластиковым рукавам.
Несмотря на удобство и относительную техническую простоту систем, работающих на привозной углекислоте, их эффективное применение осложняется следующим обстоятельством. Подаваемая к растениям углекислота должна иметь высокую чистоту. Подобный высокоочищенный продукт, который подходит для подкормки тепличных растений, стоит достаточно дорого.
На практике часты случаи покупки дешёвой жидкой углекислоты из спиртзаводов и химпроизводств, которая плохо очищена и пригодна лишь для технического использования. В ней могут содержаться значительные примеси сивушных масел, сероводорода и аммиака, этаноламинов, которые отрицательно сказываются на продуктивности растений и здоровье людей. Такую углекислоту не следует использовать для подкормки растений.
Урок 6. дыхание — Биология — 6 класс
Биология, 6 класс
Урок 6. Дыхание
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- На уроке вы узнаете, как дышат организмы.
- Какое значение имеет этот процесс для растений и животных.
Тезаурус
Дыхание – это процессы поглощения кислорода, использования его в организме в химических превращениях и вывода углекислого газа в окружающую среду.
Жабры – органы водного дыхания у ракообразных, рыб и личинок земноводных животных.
Трахеи – сеть дыхательных трубочек ветвящихся внутри тела у насекомых, пауков и клещей.
Легкие – органы воздушного дыхания у человека, всех млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, большинства взрослых земноводных.
*Воздушные мешки – воздухоносные полости, соединённые с дыхательными путями, ротовой полостью или пищеводом у многих наземных позвоночных.
Чечевички – образования в виде мелких бугорков, штрихов или иной формы, служащие для газообмена в стеблях с вторичной покровной тканью – перидермой, заметны на поверхности молодых ветвей.
Устьица – поры в кожице листьев и зелёных стеблей, через которые происходит испарение воды и газообмен растений с окружающей средой.
*Межклетники – пространства между клетками в тканях организмов, заполненные межклеточным веществом.
Основная и дополнительная литература по теме урока
- Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018 г.
- Биология в схемах и таблицах / А.Ю. Ионцева, А.В. Торгалов.
- Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. Для уч — ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. —М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
- Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
- Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Дыхание – это процесс, свойственный всем живым организмам. Оно представляет собой окислительный распад сложных органических соединений (в первую очередь углеводов), конечными продуктам которого являются углекислый газ и вода с выделением энергии. Дыхание как физиологический процесс может быть представлено следующей схемой: С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 686 ккал. Однако процесс окисления не столь прост, как показано на схеме, а идет через ряд промежуточных этапов. Значение дыхания состоит не только в освобождении энергии, но и в том, что при постепенном распаде углеводов образуется ряд различных промежуточных соединений, которые могут служить для синтеза органических веществ, например, белков, жиров и других.
Дыхание у растений принципиально не отличается от дыхания животных, или грибов. Какой газ растения выделяют при дыхании, такой же выделяют любые другие организмы. Это углекислый газ. Дыхание идёт круглосуточно, поэтому образование углекислого газа происходит постоянно. Также постоянно в клетки растений для их нормальной жизнедеятельности должен поступать кислород. В отличие от животных, растения не имеют специальных органов дыхания. Газообмен осуществляется через отверстия в покровных тканях:
- устьица;
- чечевички.
Устьица располагаются на листьях. Каждое из них имеет клетки, способные менять тургор (наполненность водой) и закрывать устьичную щель. Устьичные щели осуществляют газообмен и испарение воды листьями.
Чечевички – это более крупные, чем устьица, щели на стеблях. Воздух также может поступать в ткани растений в растворённом виде.
Интенсивность дыхания не одинакова в разных органах. Наиболее активно дышат:
- прорастающие семена;
- распускающиеся цветы;
- растущие органы.
Корни также, как и надземные органы, дышат. Для нормального дыхания корней необходимо рыхлить почву.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Зачеркните неверные предложения в тексте.
Варианты ответов:
- Дыхание – это поступление в организм кислорода и удаление угарного газа, а также использование кислорода для окисления органических веществ с освобождением энергии.
- Энергия, выделяемая во время дыхания, затрачивается на рост и развитие органов.
- Кислород используется для окисления органических веществ, чтобы извлечь из них энергию.
- Растения запасают энергию солнечного света в виде органических веществ в ходе фотосинтеза и используют эту энергию, окисляя вещества в ходе дыхания.
- В целом, растения интенсивнее дышат, чем фотосинтезируют.
Правильный вариант ответа:
Дыхание– это поступление в организм кислорода и удаление угарного газа, а также использование кислорода для окисления органических веществ с освобождением энергии.- Энергия, выделяемая во время дыхания, затрачивается на рост и развитие органов.
- Кислород используется для окисления органических веществ, чтобы извлечь из них энергию.
- Растения запасают энергию солнечного света в виде органических веществ в ходе фотосинтеза и используют эту энергию, окисляя вещества в ходе дыхания.
В целом, растения интенсивнее дышат, чем фотосинтезируют.
Задание 2. Заполните таблицу.
фотосинтез | признак | дыхание |
Поглощаемый газ | ||
Выделяемый газ | ||
Варианты ответов:
- Во всех живых клетках
- Углекислый газ
- Кислород
- Только в зеленых клетках, содержащих хлорофилл
- В каких клетках происходит
- Не имеют клеточного строения
Правильный вариант:
фотосинтез | признак | дыхание |
Углекислый газ | Поглощаемый газ | Кислород |
Кислород | Выделяемый газ | Углекислый газ |
Только в зеленых клетках, содержащих хлорофилл | В каких клетках происходит | Во всех живых клетках |
Урок 12. великий круговорот жизни — Окружающий мир — 3 класс
Окружающий мир, 3 класс
Урок 12. Великий круговорот жизни
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
Группы организмов, составляющие основу круговорота жизни.
Организмы-производители.
Организмы-потребители.
Организмы-разрушители.
Глоссарий по теме:
Бактерия – Микроорганизм, преимущ. одноклеточный.
Гриб – Особый организм, не образующий цветков и семян, размножающийся спорами.
Почва — Верхний слой земной коры.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
- Рабочая тетрадь. 1 кл.: учеб. пособие для общеобразоват. организаций. В 2 ч. / А. А. Плешаков. — М.: Просвещение, 2017. – С. 33-69.
1. Плешаков А. А. Великан на поляне, М.: Просвещение, 2017. С.97-98; 193-194; 196-197.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
К живой природе относится всё, что дышит, питается, размножается, умирает, рождается. Учёные делят её на четыре царства – царство бактерий, царство грибов, царство животных и царство растений. Представители всех этих царств являются участниками бесконечного процесса – круговорота жизни на Земле.
Основу круговорота жизни составляют три группы организмов:
организмы-производители;
организмы-потребители;
организмы-разрушители.
Организмами-производителями являются растения. Они используют энергию солнца. При этом из углекислого газа и воды образуются питательные вещества – сахар и крахмал. Они служат источником энергии не только для самих растений, но и для других живых организмов.
Животные потребляют готовые вещества, производимые растениями. Поэтому их называют организмами-потребителями. Животные, питающиеся растительной пищей, называются растительноядными животными. Хищники тоже относятся к организмам-потребителям. Потребляя в пищу растительноядных животных, хищники контролируют их численность. Если бы исчезли хищники, то растительноядные животные начали бы стремительно размножаться. Попутно пострадала бы экосистема — ведь они выели бы всю траву, лишив всех остальных лесных жителей укрытия и пропитания. На оголенной земле разлагались бы трупы десятков погибших копытных, распространяя по лесу ужасный запах и болезнетворные бактерии. А всё из-за того, что исчезло всего одно звено пищевой цепочки — хищник. Нельзя допустить того, чтобы исчезло из этой цепи хоть одно звено. Иначе эта цепь разорвётся.
Особую группу составляют организмы-разрушители. К ним относятся бактерии и грибы. Они разрушают мёртвые остатки растений и животных. Когда растения и животные умирают, то попадают в почву. Под действием бактерий и грибов их остатки превращаются в перегной. Из перегноя под действием других бактерий образуются минеральные вещества. Эти вещества растворяются в воде, которая содержится в почве, затем поглощаются корнями живых растений. И всё начинается сначала.
Огромную роль в круговороте веществ играет почва. Ведь именно в почве содержатся минеральные вещества, необходимые для жизнедеятельности растений.
Получается, что вещества путешествуют по кругу: из растений – в животных, а с остатками мёртвых растений и животных – в почву, из почвы – в растения. Учёные называют это явление круговоротом веществ. Представители разных царств живой природы играют разную роль в круговороте жизни на Земле. И каждое из этих звеньев необходимо.
Что надо делать для того, чтобы не нарушился круговорот жизни? Надо беречь и охранять природу, сажать деревья, заботиться о животных. Ведь человек тоже является частью природы, и для жизни ему нужен свежий воздух, чистая вода, свет солнца.
Таким образом, мы выяснили, что все живые организмы – участники единого круговорота жизни. Основные звенья этого круговорота – организмы-производители, организмы-потребители и организмы-разрушители.
Примеры и разбор решения заданий
1. Распределите объекты по группам:
Варианты ответов:
Правильный вариант ответа:
Производители | Потребители | Разрушители |
2. Восстановите последовательность участия организмов в круговороте жизни.
Правильный вариант:
CO2 в теплице и гроубоксе или преимущество использования CO2 для растений
-
Влияние углекислого газа на урожайность -
Как повысить концентрацию СО2? -
Открытый грунт -
Закрытый грунт -
Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?
Всем еще с уроков биологии известно, как происходят процессы дыхания у растений. Человеческий организм устроен иначе, поэтому мы и прекрасно сосуществуем на нашей планете, зависят друг от друга.
Углекислый газ – это диоксид углерода, который в химии представлен формулой CO2. Это газ без запаха и цвета, незначительный процент которого содержится в воздухе. Именно он является источником чистого углерода для растений, который лежит в основе всех их процессов жизнедеятельности. СО2 играет очень важную роль в процессе фотосинтеза, давая возможность растительному организму производить энергию, необходимую для роста и развития. Без углекислого газа растения попросту погибнут, как человек без кислорода.
Влияние углекислого газа на урожайность
Если растениевод при выращивании растений использует умеренное по мощности освещение растений, то он может не беспокоиться, что его питомцам не хватит углекислого газа, содержащегося в воздухе. СО2 при установке мощных источников света будет недостаточно, чтобы культуры могли полностью поглотить и использовать получаемую световую энергию.
Давая растениям дополнительное количество углекислого газа совместно с мощным освещением, садовод помогает им поглощать больше света, что положительно сказывается на проведении процесса фотосинтеза. В результате они начинают быстрее расти, формировать более пышные соцветия и сочные плоды, которые содержат в себе значительно большее количество вкусоароматических веществ. В результате растениевод получает урожай не только немного раньше, но и в значительно большем количестве. Соцветия и плоды вырастают более сочными и объемными, что говорит об улучшении их качества.
Еще одна положительная сторона использования СО2 в теплицах и гроубоксах – представители флоры становятся более устойчивыми к повышенным температурам и световым ожогам. Они могут отлично себя чувствовать при показателях термометра в 30-35 градусов.
Как повысить концентрацию СО2?
Открытый грунт
Повысить уровень концентрации углекислого газа в воздухе в открытом грунте не так-то просто. Из-за свободного движения воздушных масс он быстро улетучивается с места высадки. Даже для незначительного поднятия процента его содержания садоводам потребуется большое количество газа и энергии, что станет попросту неоправданным. Его положительное влияние попросту сведется на нет. Однако есть все же один способ. Он подразумевает внесение в грунт органических удобрений, которые в процессе разложения выделяют углекислый газ. Это продолжается достаточно долго, что позволяет насытить приближенные к растениям слои воздуха СО2.
Закрытый грунт
В закрытом грунте дела обстоят совершенно иначе. Благодаря тому, что растения выращиваются в закрытом пространстве, повысить концентрацию углекислого газа в них достаточно просто. Сразу хотелось бы уточнить, что ценовая политика всех наиболее распространенных способов довольно широка, поэтому каждый гровер должен в первую очередь ориентироваться на свой кошелек. Также все будет зависеть от площади культивации и количества растущих культур.
Повысить уровень СО2 в теплице или гроубоксе можно следующими способами:
- Генератор углекислого газа
Представляет собой специальное устройство, которое образовывает СО2 путем сжигания пропана и этилового спирта. Контроль над его работой осуществляется с помощью автоматики, представленной датчиком измерения концентрации углекислого газа. С его помощью можно легко поддерживать необходимый уровень СО2 в закрытом пространстве. Генератор больше подходит для больших теплиц, поскольку требует существенных финансовых вложений, часть из которых пойдет на дополнительное обустройство самого помещения, ведь должны быть соблюдены все меры безопасности. Также стоит отметить, что генератор повышает уровень влажности и температуры в замкнутом пространстве. Поэтому лучше всего устанавливать его за пределами теплицы;
- Сжатый углекислый газ в баллонах
Это наиболее приемлемый способ насыщения теплиц и больших гроуромов СО2, однако цена на него все же является высокой для любительского садоводства. Только при солидных посевных площадях он полностью себя оправдывает. Садовод просто ставит баллон с газом в боксе или теплице, и откручивает кран, чтобы СО2 выходил наружу. Минус способа заключается в том, что без датчика концентрации углекислого газа гровер может легко перенасытить им замкнутое пространство, что отрицательно отразится на растительных культурах. Еще одни немаловажный фактор – баллон является взрывоопасным;
- Ферментация или брожение
Больше подходит для насыщения углекислым газом небольших гроубоксов, поскольку в процессе вырабатывается малое количество СО2, которого хватит только для небольшого количества растений. В боксе размещаются специальные вещества, после чего активируется их процесс брожения, побочным продуктом которого является углекислый газ. Из недостатков ферментации стоит отметить тот факт, что растениевод должен уметь проводить и контролировать этот процесс. Также в брожения выделяется неприятный запах и это может привлечь насекомых;
- Использование органики
Наиболее популярный среди гроверов способ, который не требует специальных знаний и умений. На рынке прогрессивного растениеводства востребован препарат СО2 Bottle. По сути – это обычная бутыль с сухим веществом органического происхождения внутри, которое при контакте с теплой водой начинает выделять углекислый газ. Большой плюс в том, что такого количества вполне достаточно для насыщения гроубокса. Препарат очень прост в использовании. После добавления воды садоводу нужно убрать специальный стикер, закрывающий выходное отверстие, и встряхнуть бутылку. Бутыль необходимо встряхивать один раз каждые два дня. Всего ее хватает на 3-4 недели, по окончанию ее можно легко наполнить новой порцией с помощью пакета для заправки СО2 Bottle. Данный способ обогащения гроубокса углекислым газом стал наиболее востребованным среди канадских и европейских гроверов благодаря своей простоте и дешевизне;
- Компостирование
Обогатить воздух в теплице СО2 можно с помощью компостирования, однако этот метод приносит скорее больше хлопот, чем пользы. С самодельным компостом всегда трудно работать, а его результат неоднозначен – никогда не знаешь, сколько углекислого газа вырабатывается. Готовые СО2 бустеры можно приобрести на рынке, но они стоят недешево и вырабатывают слишком большое количество углекислого газа для домашней оранжереи. Также во время компостирования всегда возникает неприятный запах, а сам процесс является гигиеничным;
Представляет собой холодный твердый СО2, в процессе нагревания которого углекислый газ попадает в воздух. Он хорошо проявляет себя, если необходимо резко повысить концентрацию СО2 в закрытом помещении. При постоянном использовании является затратным и долгим способом, который также небезопасен для человека. Пополнять запасы льда придется каждый день, а уровень выделения углекислого газа довольно трудно контролировать.
Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?
Сотни тысяч лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере нашей планеты была намного больше, чем сегодня. Поскольку в процессе эволюции растения приспособились к данным условиям, они способны поглощать существенно больше СО2, чем его сегодня находится в воздухе. По заверениям ученых, они могут эффективно использовать до 1500 ppm газа. А поскольку в атмосфере его концентрация сегодня достигает всего лишь 400 ppm, то эффект от повышения его дозировки весьма ощутим. Растения смогут производить гораздо больше энергии в процессе фотосинтеза, что положительно отразится на их росте и производительности – это факт.
Однако стоит понимать, что в первую очередь на эффективность процесса фотосинтеза влияет именно мощность света. Дело в том, что при низкой концентрации СО2 растительные культуры способны перерабатывать не всю поступающую им световую энергию. Поэтому, если Вы решили повысить контракцию углекислого газа в теплице или гроубоксе, то непременно стоит позаботиться о мощном освещении.
Опытные гроверы советуют поддерживать концентрацию углекислого газа в закрытом грунте на уровне в 1200-1500 ррm. Такой показатель является наиболее оптимальным. Однако он актуален только при использовании ДНаТ или LED светильников мощностью не менее 600 Вт на площади культивации в 1 м2. При меньшей освещенности его следует снизить. Также растениеводу следует понимать, что в ночное время, когда растение отдыхает, оно не поглощает углекислый газ. Это значит, что при выключенном свете нужда в его поступлении отпадает. Всегда следует отключать «обогатитель» СО2 на ночь.
Профессионалы рекомендуют обогащать гроубокс СО2 в следующих случаях:
Такой режим поможет гроверу сэкономить ресурс преобразователя СО2 и не повлияет на эффективность использования.
Что такое фотосинтез | Смитсоновский научно-образовательный центр
Когда вы проголодаетесь, вы берете закуску из холодильника или кладовой. Но что могут сделать растения, когда они проголодаются? Вы, вероятно, знаете, что растениям для роста нужен солнечный свет, вода и дом (например, почва), но где они берут пищу? Они делают это сами!
Растения называют автотрофами, потому что они могут использовать энергию света для синтеза или производства собственного источника пищи. Многие люди считают, что они «кормят» растение, когда кладут его в почву, поливают или помещают на солнце, но все это не считается пищей.Скорее, растения используют солнечный свет, воду и газы из воздуха для производства глюкозы, которая является формой сахара, необходимой растениям для выживания. Этот процесс называется фотосинтезом и осуществляется всеми растениями, водорослями и даже некоторыми микроорганизмами. Для фотосинтеза растениям нужны три вещи: углекислый газ, вода и солнечный свет.
Поглощая воду (h3O) через корни, углекислый газ (CO2) из воздуха и световую энергию Солнца, растения могут осуществлять фотосинтез, чтобы производить глюкозу (сахара) и кислород (O2). КРЕДИТ: mapichai / Shutterstock.com
Как и вы, растениям нужно поглощать газы, чтобы жить. Животные поглощают газы посредством процесса, называемого дыханием. Во время процесса дыхания животные вдыхают все газы атмосферы, но единственный газ, который задерживается и не выдыхается немедленно, — это кислород. Однако растения поглощают и используют углекислый газ
для фотосинтеза. Углекислый газ проникает через крошечные отверстия в листьях, цветах, ветвях, стеблях и корнях растений.Растения также нуждаются в воде для приготовления пищи. Доступ растений к воде зависит от окружающей среды. Например, у пустынных растений, таких как кактус, меньше доступной воды, чем у кувшинок в пруду, но каждый фотосинтезирующий организм имеет какую-то адаптацию или особую структуру, предназначенную для сбора воды. У большинства растений корни отвечают за поглощение воды.
Последнее требование для фотосинтеза является важным, потому что оно дает энергию для производства сахара.Как растение берет молекулы углекислого газа и воды и образует молекулу пищи? Солнце! Энергия света вызывает химическую реакцию, которая разрушает молекулы углекислого газа и воды и реорганизует их с образованием сахара (глюкозы) и кислорода. После производства сахара митохондрии расщепляют его на энергию, которую можно использовать для роста и восстановления. Образующийся кислород выделяется из тех же крошечных отверстий, через которые поступал углекислый газ. Даже выделяемый кислород служит другой цели.Другие организмы, например животные, используют кислород для выживания.
Если бы мы написали формулу фотосинтеза, она бы выглядела так:
6CO 2 + 6H 2 O + Световая энергия → C 6 H 12 O 6 (сахар) + 6O 2
Весь процесс фотосинтеза — это передача энергии от Солнца растению. В каждой созданной молекуле сахара есть немного солнечной энергии, которую растение может использовать или сохранить для дальнейшего использования.
Представьте себе горох. Если это растение гороха образует новые стручки, ему требуется большое количество сахарной энергии, чтобы вырасти. Это похоже на то, как вы едите пищу, чтобы стать выше и сильнее. Но вместо того, чтобы идти в магазин и покупать продукты, горох будет использовать солнечный свет для получения энергии для производства сахара. Когда стручки гороха
полностью вырастут, растение может больше не нуждаться в таком количестве сахара и будет хранить его в своих клетках. Приходит голодный кролик и решает съесть немного растения, которое дает ему энергию, позволяющую ему вернуться домой.Откуда взялась энергия кролика? Рассмотрим процесс фотосинтеза. С помощью углекислого газа и воды стручок гороха использовал энергию солнечного света для создания молекул сахара. Когда кролик ел стручок гороха, он косвенно получал энергию от солнечного света, которая накапливалась в молекулах сахара в растении.
За хлеб благодарить фотосинтез! Зерна пшеницы, как показано на фото, выращивают на огромных полях. Когда их собирают, их измельчают в порошок, который мы можем узнать как муку. Кредит: Елена Швейцер / Shutterstock.com
Люди, другие животные, грибы и некоторые микроорганизмы не могут производить пищу в собственном теле, как автотрофы, но они по-прежнему полагаются на фотосинтез. Путем передачи энергии от Солнца растениям они вырабатывают сахар, который люди потребляют, чтобы управлять нашей повседневной деятельностью. Даже когда мы едим курицу или рыбу, мы переносим энергию Солнца в наши тела, потому что в какой-то момент один организм поглотил фотосинтезирующий организм (например,г., рыба питалась водорослями). Так что в следующий раз, когда вы перекусите, чтобы зарядиться энергией, поблагодарите за это Солнце!
Это отрывок из раздела «Структура и функции » нашей линейки учебных программ «Концепции науки и технологий TM (STC)». Посетите нашего издателя, Carolina Biological, чтобы узнать больше.
[БОНУС ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ] Посмотрите «Фотосинтез: ослепленные светом», чтобы изучить неправильные представления учащихся о материи и энергии в фотосинтезе и стратегии для выявления у учащихся идей, которые можно было бы решить или развить на их основе.
Как происходит фотосинтез в наших океанах? · Границы для молодых умов
Абстрактные
Пища, которую мы едим, напрямую или косвенно поступает из растений. Невозможно недооценить важность растений как глобальной кухни. Растения «поедают» солнечный свет и углекислый газ для производства собственной пищи и пищи для миллионов других организмов, зависящих от них. Молекула хлорофилла (Chl) имеет решающее значение для этого процесса, поскольку она поглощает солнечный свет.Однако способ, которым наземные растения производят пищу, сильно отличается от того, как растения в океане производят свою пищу. Поскольку свету трудно достичь глубины океанов, производство пищи, которое в науке называется фотосинтезом, становится очень медленным. Фикобилипротеины — это белки, которые облегчают эту работу, поглощая доступный свет и передавая его Chl. Эти фикобилипротеины содержатся в крошечных невидимых организмах, называемых цианобактериями. Их «производящие пищу» реакции имеют решающее значение для выживания многих живых организмов, таких как рыбы, птицы и другие морские обитатели.Поэтому очень важно, чтобы каждый понимал, как цианобактерии производят пищу и какую важную роль играют фикобилипротеины в этом процессе.
Как живые существа добывают себе пищу?
Когда вы думаете о еде, вы обычно придумываете образы своей любимой еды? Это естественный процесс, так как еда важна для всего живого. Чтобы удовлетворить эту основную потребность, все живые существа либо сами производят пищу, либо получают ее из других источников. Люди могут есть как растения, так и животных.Некоторые животные потребляют других животных, в то время как некоторые животные едят растения в пищу. В конце концов, мы видим, что все на этой планете зависят от растений для получения пищи. Но что же едят растения? Фактически, растения «питаются» солнечным светом и газом, называемым углекислым газом, которые легко доступны прямо здесь, на Земле. Процесс, с помощью которого наземные растения производят себе пищу, используя солнечный свет и углекислый газ, известен как фотосинтез (рис. 1). В то время как углекислый газ поглощается листьями, солнечный свет улавливается химической молекулой растения, называемой хлорофиллом (Chl).Все фотосинтезирующие организмы содержат Chl.
- Рис. 1. Упрощенный вид того, как растения производят пищу для нас.
- Листья зеленых растений содержат хлорофилл, который поглощает солнечный свет для производства пищи. Затем эта пища используется самим растением, а также другими животными, включая человека.
Однако способ фотосинтеза наземных растений не помогает организмам, живущим в океанах, которые покрывают почти 70% нашей земли. Растения в Мировом океане сталкиваются с проблемами с доступностью света.Синий и зеленый свет проникают в воду больше, чем желтый и красный свет (рис. 2). К счастью, океанские растения получают помощь в производстве пищи из такого ограниченного света и углекислого газа, из крошечных микроскопических микробов, называемых цианобактериями (также известных как сине-зеленые водоросли). Эти микробы приспособились к условиям тусклого света и осуществляют фотосинтез как для себя, так и на благо других живых существ. Цианобактерии — это древние микробы, живущие на нашей Земле миллиарды лет.Считается, что цианобактерии ответственны за создание насыщенной кислородом атмосферы, в которой мы живем [1]. Для осуществления фотосинтеза в условиях низкой освещенности цианобактерии используют белки, называемые фикобилипротеинами , которые находятся в клеточных мембранах (внешнем покрытии) цианобактерий.
- Рисунок 2 — Проникновение солнечного света в океаны.
- Солнечный свет состоит из разных цветов: V, фиолетовый; В, синий; G, зеленый; Y, желтый; О, оранжевый; и R, красный.Синий и зеленый цвета достигают глубины до 200 м в глубине воды, в то время как все остальные цвета, включая фиолетовый, могут достигать только первых 100 м в глубине океана. Стрелки показывают глубину, на которую свет разных цветов достигает океанов.
Что такое фикобилипротеины?
Фикобилипротеины играют роль помощников Хл в водной (водной) среде. Поскольку свету трудно проникать в океаны, фикобилипротеины облегчают эту работу, поглощая любой доступный свет; они поглощают зеленую часть света и превращают ее в красный свет, который является цветом света, требуемым Chl [2].Однако изменить цвет света не так просто, как кажется. Зеленый свет должен проходить через разные молекулы фикобилипротеина, которые поглощают свет одного цвета и испускают свет другого цвета. Выдаваемый цвет затем принимается вторым фикобилипротеином, который превращает его в третий цвет. Этот процесс продолжается до тех пор, пока излучаемый свет не станет красным, который, наконец, может быть поглощен Chl. Чтобы весь этот процесс происходил, у нас есть три разных типа молекул фикобилипротеина, расположенных как своего рода шляпа над молекулой Chl, как вы можете видеть на рисунке 3.Вот эти три вида фикобилипротеинов:
(a) C-фикоэритрин (CPE), розовато-красного цвета и отвечает за поглощение зеленой части солнечного света.
(b) C-фикоцианин (CPC), темно-синего цвета и отвечает за поглощение оранжево-красной части солнечного света.
(c) Аллофикоцианин (APC) светло-голубого цвета, отвечающий за поглощение красной части солнечного света.
- Рис. 3. Шляпообразное расположение фикобилипротеинов и хлорофилла (Chl) у цианобактерий.
- Зеленый свет сначала поглощается C-фикоэритрином, который передает его C-фикоцианину (CPC). CPC далее передает световую энергию аллофикоцианину (APC), который передает ее Chl для фотосинтеза, используя красный свет.
Причина, по которой фикобилипротеины поглощают свет разного цвета, заключается в том, что они содержат внутри себя химические молекулы, называемые билинами, которые придают им яркий цвет. Эти билины отвечают за поглощение света одного цвета и излучение света другого цвета, что приводит к изменению цвета света.Современные инструменты позволили нам проанализировать расположение этих молекул и белков в цианобактериях. Мы знаем, что фикобилипротеины имеют форму дисков [3], и диски наложены друг на друга, образуя шляпообразную структуру. Один конец стека сделан из CPE, а другой — из CPC. Эта сборка соединяется с сердечником, сделанным из APC. Вся эта структура связана с Chl, который принимает красный свет, излучаемый APC. Расположение шляпообразной конструкции показано на рисунке 3.
Как происходит передача световой энергии в фикобилипротеинах?
Изменение цвета света с зеленого на красный происходит в результате процесса, известного как флуоресценция . Давайте посмотрим, что такое флуоресценция. Представьте себе прозрачный контейнер, наполненный жидкостью розового цвета, которая при освещении фонариком светится ярко-оранжевым светом! Именно это и делает CPE (рисунок 4). Все фикобилипротеины обладают этим захватывающим свойством испускать видимый свет, цвет которого отличается от цвета света, который на них падает.После того, как CPE меняет зеленый свет на желто-оранжевый, CPC принимает желто-оранжевый свет и меняет его на светло-красный. APC принимает этот светло-красный свет и меняет его на темно-красный свет для Chl. Итак, теперь у нас есть зеленый цвет, измененный на красный, который является цветом света, который природа предназначена для поглощения Chl. Весь процесс представляет собой своего рода эстафету, в которой каждый участник начинает с того места, где остановился предыдущий (рис. 5). Эти фикобилипротеины являются важной частью крошечных микроскопических организмов, называемых цианобактериями, которые осуществляют фотосинтез во многом так же, как и наземные растения.Единственное отличие состоит в том, что они используют другой набор химических молекул: цианобактерии используют фикобилипротеины, а наземные растения используют Chl.
- Рисунок 4 — Флуоресцентные свойства C-фикоэритрина (CPE).
- Белый цвет света, излучаемого фонариком, изменяется на желтовато-оранжевый свет CPE, который поглощается C-фикоцианином.
- Рис. 5. Фикобилипротеины изменяют цвет света с зеленого на красный, так что его можно использовать для фотосинтеза.
- Зеленый свет поглощается С-фикоэритрином (CPE), который меняет цвет света на желтовато-оранжевый. Оранжевый свет поглощается C-фикоцианином (CPC), который в дальнейшем меняет его на светло-красный. Светло-красный цвет поглощается аллофикоцианином (APC), который меняет его цвет на красный. Красный цвет, наконец, поглощается хлорофиллом для производства пищи посредством фотосинтеза.
Что мы узнали?
Итак, теперь мы знаем, что фотосинтез — это процесс, с помощью которого растения производят пищу, используя Chl.Мы также знаем, что уменьшение количества света, доступного в океанах, снижает этот фотосинтетический процесс. Природа разработала некоторые вспомогательные химические молекулы, известные как фикобилипротеины, которые способны поглощать цвета света, доступного в океанах, и превращать этот свет в цвет, который могут использовать молекулы Chl. Эти фикобилипротеины содержатся в крошечных, невидимых невооруженным глазом цианобактериях, фотосинтез которых отвечает за обеспечение питанием живых организмов океанов, а также за выработку кислорода в нашей атмосфере, которой мы дышим каждую секунду.Разве не интересно, что эти крошечные организмы могут так изменить морскую жизнь? В будущем мы надеемся лучше понять функции фикобилипротеинов и роли, которые они могут играть на благо человечества.
Глоссарий
Фотосинтез : ↑ Процесс, при котором растения производят пищу для себя и других организмов, используя солнечный свет и углекислый газ.
Хлорофилл : ↑ Химическая молекула, присутствующая в растениях, которая поглощает солнечный свет для фотосинтеза.
Phycobiliproteins : ↑ Цветные пигменты, обнаруженные в цианобактериях и некоторых других организмах, которые помогают в фотосинтезе, поглощая определенные цвета света, которые хлорофилл не может поглотить.
Флуоресценция : ↑ Свойство некоторых соединений поглощать свет одного цвета и испускать другой цвет. Фикобилипротеины используют это свойство для изменения цвета поглощаемого света, чтобы его можно было использовать для фотосинтеза.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Этой рукописи присвоен регистрационный номер CSIR-CSMCRI — 114/2016. TG благодарит AcSIR за кандидатскую диссертацию. зачисление и CSIR (CSC 0105) для финансовой поддержки.
Список литературы
[1] ↑ Сидлер, В.А. 1994. Структура фикобилисом и фикобилипротеинов. В: Брайант Д.А., редактор. Молекулярная биология цианобактерий. Дордрехт: Спрингер. п. 139–216.
[2] ↑ Гош Т., Паливал К., Маурья Р. и Мишра С. 2015. Цвета радуги микроводорослей для нутрицевтики и фармацевтики. В: Бахадур Б., Венкат Раджам М., Сахиджрам Л. и Кришнамурти К. В., редакторы. Биология растений и биотехнология: Том I: Разнообразие, организация, функции и улучшение растений.Нью-Дели: Спрингер. п. 777–91.
[3] ↑ Сатьянараяна, Л., Суреш, К. Г., Патель, А., Мишра, С., и Гош, П. К. 2005. Рентгеноструктурные исследования C-фикоцианинов цианобактерий из различных местообитаний: морских и пресноводных. Acta Crystallogr. Разд. Ф 61 (9): 844–7. DOI: 10.1107 / S1744309105025649
Фотосинтез | Национальное географическое общество
Большая часть жизни на Земле зависит от фотосинтеза. Процесс осуществляется растениями, водорослями и некоторыми видами бактерий, которые улавливают энергию солнечного света для производства кислорода (O 2 ) и химической энергии, хранящейся в глюкозе ( сахар).Затем травоядные получают эту энергию, поедая растения, а хищники получают ее, поедая травоядных.
Процесс
Во время фотосинтеза растения поглощают углекислый газ (CO 2 ) и воду (H 2 O) из воздуха и почвы. В клетке растения вода окисляется, что означает, что она теряет электроны, в то время как углекислый газ восстанавливается, что означает, что она приобретает электроны. Это превращает воду в кислород, а углекислый газ — в глюкозу.Затем растение выпускает кислород обратно в воздух и накапливает энергию в молекулах глюкозы.
Хлорофилл
Внутри растительной клетки находятся маленькие органеллы, называемые хлоропластами, которые хранят энергию солнечного света. Внутри тилакоидных мембран хлоропласта находится поглощающий свет пигмент, называемый хлорофиллом, который отвечает за придание растению зеленого цвета. Во время фотосинтеза хлорофилл поглощает энергию волн синего и красного света и отражает волны зеленого света, заставляя растение казаться зеленым.
Светозависимые реакции и светонезависимые реакции
Хотя процесс фотосинтеза состоит из множества этапов, его можно разделить на два основных этапа: светозависимые реакции и светонезависимые реакции. Светозависимая реакция происходит внутри тилакоидной мембраны и требует постоянного потока солнечного света, отсюда и название «свето--зависимая реакция ». Хлорофилл поглощает энергию световых волн, которая преобразуется в химическую энергию в виде молекул АТФ и НАДФН.Светонезависимая стадия, также известная как цикл Кальвина, происходит в строме, пространстве между тилакоидными мембранами и хлоропластными мембранами, и не требует света, отсюда и название реакция свет--независимая . На этом этапе энергия молекул АТФ и НАДФН используется для сборки молекул углеводов, таких как глюкоза, из углекислого газа.
Фотосинтез C3 и C4
Однако не все формы фотосинтеза одинаковы.Существуют разные типы фотосинтеза, включая фотосинтез C3 и фотосинтез C4. Фотосинтез C3 используется большинством растений. Он включает производство трехуглеродного соединения, называемого 3-фосфоглицериновой кислотой, во время цикла Кальвина, которое затем превращается в глюкозу. С другой стороны, фотосинтез C4 производит четырехуглеродное промежуточное соединение, которое во время цикла Кальвина расщепляется на двуокись углерода и трехуглеродное соединение. Преимущество фотосинтеза C4 заключается в том, что, производя более высокий уровень углерода, он позволяет растениям процветать в окружающей среде без большого количества света и воды.
Какие газы используют растения в фотосинтезе?
Урок фотосинтеза для детей
На уроке узнайте, как растения используют солнце для производства энергии.Узнайте, что еще растениям нужно для выработки энергии, и узнайте, что еще растения производят в процессе.
Поглощение воды и движение в растениях
В этом уроке вы узнаете о сложном процессе переноса и поглощения воды от корней к листьям различных типов растений.
Кровеносные сосуды: артерии, капилляры и др.
На этом уроке вы совершите путешествие по системе кровообращения и познакомитесь с различными кровеносными сосудами, включая артерии, вены и капилляры.Мы идем по пути к каждой клеточке вашего тела.
Таксономия: классификация и наименование живых существ
Имя, которое вы даете живому существу, может полностью отличаться от имени, которое использует кто-то другой.В науке мы используем общую систему именования всех живых существ, чтобы избежать путаницы. В этом уроке будут изучены основы нашей системы классификации.
Растворимость и кривые растворимости
Узнайте, что такое растворимость, а также определения понятий «насыщенный», «ненасыщенный» и «перенасыщенный».’Узнайте, как определить растворимость вещества в воде с помощью кривой растворимости. Откройте для себя влияние давления и температуры на растворимость жидкостей, твердых тел и газов.
Развитие теории клетки
Клеточная теория — это фундаментальная теория в биологии, которая делает обобщения о клетках.В этом уроке вы узнаете о развитии современной теории клетки и ученых, стоящих за ней.
Урок по дыханию растений для детей
Этот урок расскажет вам о дыхании растений, о том, чем оно отличается от фотосинтеза, о том, что необходимо, чтобы оно происходило внутри растений, и о том, как оно работает.
Анатомия лягушки: внешняя и внутренняя
В этом уроке мы рассмотрим основные части анатомии лягушки, включая внешние и внутренние структуры, которые вы ожидаете увидеть во время вскрытия.Мы рассмотрим как физическую структуру, так и функцию этих частей.
Какова цель клеточного дыхания?
В этом уроке исследуйте клеточное дыхание и его цель.Вы увидите разницу между анаболическими и катаболическими реакциями и поймете, как наш организм может использовать энергию, хранящуюся в еде, которую мы едим.
Химический символ: определение и примеры
В этом уроке вы узнаете, что химический символ — это сокращенный способ обозначения элемента, и каждый элемент в периодической таблице имеет уникальный химический символ.Вы научитесь определять некоторые общие элементы по их химическому символу.
Что такое биом? — Определение и типы
Если вы путешествуете по миру, вы можете посетить сухие пустыни с большим количеством кактусов, холодную Арктику с небольшим количеством растений или влажные тропические леса.Все эти различные регионы на Земле называются биомами. Продолжайте читать, чтобы узнать о различных типах биомов.
Кинетическая молекулярная теория: свойства твердых тел и жидкостей
Этот урок исследует кинетическую молекулярную теорию и ее отношение к свойствам твердых тел и жидкостей.Вы узнаете свойства твердых тел и жидкостей, обнаружите типы межмолекулярного притяжения, возникающие между ними, и поймете, как происходят фазовые изменения.
Фосфорилирование на уровне субстрата и окислительное фосфорилирование
Ваше тело всегда использует энергию.Эта энергия в форме АТФ вырабатывается в ваших клетках посредством фосфорилирования на уровне субстрата или окислительного фосфорилирования. Узнайте об этих процессах и о роли митохондрий в выработке энергии.
Клеточное дыхание дрожжей
В этом уроке мы узнаем о клеточном дыхании дрожжей.Здесь мы рассмотрим, что такое дрожжи, и два способа, которыми они используют клеточное дыхание для производства энергии.
Экспоненциальный рост против упадка
Как так получилось, что нашему компьютеру требуется всего четыре года, чтобы превратиться из первоклассного в почти бесполезный? Что ж, это как-то связано с так называемым экспоненциальным распадом, о котором мы узнаем здесь!
| Как растения стимулируют пищевую активность Построить лист |
Как растения делают еду — расскажите мне!
Растения сами добывают себе пищу, поскольку по своей природе они не паразитируют. Они могут делать это благодаря процессу, известному как фотосинтез.
В процессе фотосинтеза растения и другие организмы могут преобразовывать световую энергию в химическую энергию. Любую дополнительную пищу, созданную растениями, можно превратить в крахмал, который можно использовать в будущем.
Как растения делают еду?
Растения могут создавать себе пищу посредством процесса, известного как фотосинтез. Во время фотосинтеза растения могут сохранять солнечный свет в своих листьях. В то же время они также поглощают воду из корней и углекислый газ из воздуха.Используя энергию солнечного света, растения превращают воду и углекислый газ в глюкозу.
Процесс фотосинтеза
Фотосинтез возможен только с помощью углекислого газа, воды и солнечного света. Без них растения не смогут производить углеводы и кислород.
Растения способны создавать базовую структуру глюкозы посредством фотосинтеза. Но они также производят другие химические вещества на основе углерода, которые важны для роста и выживания.
- В процессе фотосинтеза первый шаг начинается, когда растение поглощает воду через корни, которая поднимается вверх по стеблю в клетки листа, называемые «хлоропластами».
- Хлоропласт содержит зеленый пигмент, известный как «хлорофилл», который помогает придать вашему растению зеленый цвет. Хлорофилл также отвечает за поглощение солнечного света и использование его для создания химических реакций в растении.
- Хлорофилл, присутствующий внутри хлоропласта, поглощает одиночный фотон света и обменивает его на электрон.Происходит серия химических реакций, которые в конечном итоге заменяют потерянные электроны из воды, присутствующей в листе.
- После химической реакции атомы кислорода в воде отделяются от атомов водорода, и здесь кислород выделяется в воздух как «отходы производства» растений. При этом остается водород, который собирается и синтезируется с образованием молекул углеводов.
- Этот процесс, который создает настоящую пищу для растений, не требует солнечного света, поэтому он известен как «реакция темноты».”
- В другой части листа растения, известной как строма, углекислый газ поглощается листьями. Двуокись углерода восстанавливается до углерода и кислорода.
- Кислород возвращается в воздух, что позволяет водороду, присутствующему в листьях, соединяться с углеродом. В результате получается простой сахар.
- Эти простые сахара можно комбинировать с любыми органическими соединениями для питания растений или использовать для структурных нужд растений.
- Солнечный свет, поглощаемый листьями, напрямую не используется.Во-первых, он превращается в химическую энергию.
- Только 5 процентов света используется для фотосинтеза, а от 30 до 50 процентов сохраняется в форме химической энергии.
Многие ученые считают, что фотосинтез зеленых растений отвечает за пригодность атмосферы Земли для дыхания. Каждый день растения пополняют окружающую среду, фильтруя углекислый газ в кислород.
Фотосинтез считается неотъемлемой частью жизни на Земле, поскольку он не только производит пищу для растений, но также дает людям кислород и пищу.
Использование воды в растениях для фотосинтеза
Вода — один из трех важнейших элементов фотосинтеза. Без воды фотосинтез невозможен.
Хотя световая энергия может легко поглощаться солнечным светом, а углекислый газ может поглощаться атмосферой, иногда бывает трудно достать воду. Вода не только используется в фотосинтезе для получения молекул водорода, но также предотвращает обезвоживание растений.
В листьях вашего растения есть отверстие, известное как устьица, и это место, где происходит газообмен.Углекислый газ в сочетании с водой попадает в устьица в процессе фотосинтеза.
После нескольких химических реакций пары кислорода и воды выбрасываются обратно в атмосферу в результате процесса, известного как транспирация. В засушливое время года процесс транспирации замедляется, так как растение должно удерживать внутри себя влагу.
Для замедления транспирации устьица должны быть закрыты, что возможно только с помощью замыкающих клеток. Защитные клетки необходимо заполнить водой, чтобы устьица закрылись, позволяя вашему растению удерживать влагу внутри себя.
Помимо обеспечения косвенной поддержки и удержания влаги в процессе фотосинтеза, вашему растению также нужна вода для ряда химических реакций, которые происходят во время фотосинтеза.
Световая энергия вступает в реакцию с хлорофиллом, присутствующим в листьях, который возбуждает электроны. Создаваемый в этот момент заряд преобразует световую энергию в важные химические вещества, известные как аденозинтрифосфат (АТФ) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН).
Эти химические соединения затем используются для хранения световой энергии, поглощенной солнцем.Во время этого процесса вода расщепляется на водород и кислород. Затем водород объединяется с углекислым газом с образованием сахара, который растение использует в качестве энергии.
4 фактора, влияющих на фотосинтез
1) Интенсивность света
Без надлежащего солнечного света растения не могут быстро фотосинтезировать, даже если присутствуют вода и углекислый газ. Увеличение интенсивности света также помогает ускорить фотосинтез.
Однако некоторым растениям для фотосинтеза требуется меньше света по сравнению с другими, поэтому каждое растение нужно обслуживать в соответствии с их потребностями.Если некоторые растения находятся под прямыми солнечными лучами, они могут загореться.
2) Природа света
Некоторые формы света более эффективны для фотосинтеза по сравнению с другими. Области «видимого света», синий и красный, считаются наиболее эффективными для фотосинтеза.
Вот почему солнечный свет всегда является первым предпочтительным источником освещения для растений. Если вашему растению будет предоставлен свет другого цвета, то скорость фотосинтеза снизится.
3) Концентрация углекислого газа
Скорость фотосинтеза снизится, если не будет достаточного количества углекислого газа, даже если солнечного света и воды много. Это связано с тем, что молекула углерода, присутствующая в углекислом газе, является важной частью фотосинтеза.
4) Температура
Некоторые растения могут фотосинтезировать при низких температурах, в то время как другие могут фотосинтезировать при высоких температурах. Однако, если какое-либо растение не имеет оптимальной температуры, скорость фотосинтеза снижается, что приводит к гибели растения.
Часто задаваемые вопросы о том, как растения производят пищу
Помогает ли вода растениям производить пищу?
Вода в клетках растений помогает растению производить пищу, вырастать листья и укреплять стебли. Вода также несет ответственность за вынос минералов из почвы, чтобы растения оставались здоровыми и сильными.
Как безлистные растения делают пищу?
У таких растений, как кактусы, нет традиционных листьев. Однако у этих типов растений есть колючки, которые представляют собой модифицированную версию листьев, а стебель таких растений содержит хлорофилл, который помогает им производить пищу.
Для чего растения используют пищу?
Глюкоза вырабатывается во время фотосинтеза, и это источник пищи для растений. Растения используют глюкозу для получения энергии для роста или для производства таких веществ, как целлюлоза и крахмал.
Марсель здесь управляет. У него глубокая страсть к комнатным растениям и садоводству, и он постоянно ищет еще одно особое растение, которое можно было бы добавить в свой арсенал комнатных растений, суккулентов и кактусов.
Марсель также является основателем Iseli International Commerce, частной компании, которая издает множество веб-сайтов и онлайн-журналов.
Растениям нужен CO2 для жизни. Так разве это хорошо?
Ответ
Мы еще не знаем достаточно, чтобы делать адекватные прогнозы глобальных тенденций для жизни растений в мире с более высокими уровнями углекислого газа или CO2.Однако ясно, что могут быть как положительные, так и отрицательные отзывы.
Одна из первых вещей, которую преподают на уроках биологии, — это то, что животные вдыхают кислород и выдыхают CO2, в то время как растения поглощают CO2 в течение дня и выделяют кислород. В процессе, называемом «фотосинтез», растения используют энергию солнечного света для преобразования CO2 и воды в сахар и кислород. Растения используют сахар в пищу — пищу, которую мы тоже используем, когда едим растения или животных, которые ели растения, — и выделяют кислород в атмосферу.Если бы не растения, в нашем воздухе не было бы кислорода!
Итак, если мы выбрасываем в атмосферу больше CO2 за счет сжигания ископаемого топлива, можно ожидать, что растения будут расти лучше. Но все не так просто. Когда биологи выращивали такие культуры, как пшеница, соя и рис в теплицах с дополнительным присутствием CO2, растения действительно росли быстрее и обильнее. В течение последних нескольких лет ученые всего мира также проводили серию экспериментов под названием «Обогащение концентрации свободного воздуха» или FACE.Вместо того, чтобы использовать теплицы, они выращивают урожай на открытых полях, чтобы создать максимально естественную среду, и закачивают дополнительный CO2 из сети труб.
Результаты этих экспериментов показали, что в этой среде урожай не так хорошо растет. Растениям нужен CO2, но им также нужны вода, азот и другие питательные вещества. Увеличьте одно из них, не увеличивая другие, и есть предел пользы для растений. Некоторые вообще не растут намного больше. Другие, такие как пшеница, вырастают больше, но в итоге получают меньше азота.В результате насекомые съедают больше, чтобы получить необходимый им азот. Пищевая ценность пищевых растений будет аналогичным образом снижена для других животных, включая человека. Кроме того, мы могли бы получить овощи, в которых слишком много углерода — возможно, из-за этого получился бы шпинат, который было бы очень сложно жевать!
.
