Г.Г. ЗАХАРЧЕНКО,
кандидат педагогических наук
Окончание. См. № 23, 24/2006; 3, 4/2007
Практическая направленность
преподавания курса ботаники
В 6-м классе сельской школы
1. Сравните листья влаголюбивых и
засухоустойчивых сельскохозяйственных растений
на учебно-опытном участке; запишите в тетради
характерные признаки тех и других.
2. Составьте гербарий из листьев
культурных растений с различной
требовательностью к влаге.
3. Узнайте норму полива для ранней
капусты и томата в вашей местности (на 1 м2).
Рассчитайте, какое количество воды потребуется
на один полив этих культур на делянках школьного
участка.
4. Выясните, с помощью каких
агротехнических приемов накапливают и сохраняют
влагу на полях местного хозяйства.
§ 11. Процесс фотосинтеза и
урожайность растений
В процессе фотосинтеза в
хлорофилловых зернах под воздействием солнечных
лучей из углекислого газа и воды образуются органические
вещества.
Собирая урожаи сельскохозяйственных
культур в виде зерна, плодов, клубней картофеля,
корней сахарной, кормовой или столовой свеклы,
моркови и т.д., человек заготавливает большие
запасы органических веществ, накопленные
растениями. Они используются человеком для
своего питания, на корм сельскохозяйственным
животным, для переработки полученного сырья на
заводах и фабриках.
Чем больше площадь листьев и чем лучше
они усваивают солнечную энергию в процессе
фотосинтеза, тем выше будет урожай.
Использование растениями света во многом
зависит от условий внешней среды: температуры,
обеспеченности элементами питания, кислородом
для дыхания. Таким образом, для получения высоких
урожаев сельскохозяйственных культур нужно
обеспечить их всеми необходимыми условиями:
светом, теплом, водой, минеральными веществами,
углекислым газом и кислородом.
Выращивая культурные растения, человек
применяет такую агротехнику, с помощью
которой создаются наиболее благоприятные
условия для их роста и развития, формирования
урожая. Вы уже познакомились с различными
приемами регулирования светового и водного
режима при возделывании культур в открытом
грунте – в поле, на огороде, в саду; многие из них
применяли на практике.
Для создания органического вещества в
процессе фотосинтеза необходимо постоянное
пополнение воздуха углекислым газом в зоне
расположения растений. Он поступает к растениям
благодаря передвижению воздуха и за счет
выделения его почвой. Установлено, что хорошо
удобренная навозом, окультуренная почва
выделяет в воздух в течение суток примерно 500 кг
углекислого газа с 1 га. На неудобренных,
малоплодородных участках выращиваемые культуры
часто страдают от недостатка и углекислого газа,
и элементов питания. Следовательно, для лучшего
снабжения растений углекислым газом нужно
вносить в почву органические удобрения.
Если сравнить самый крупный лист
огурца, выращенного в открытом грунте, с листом
тепличного огурца, можно увидеть, что последний
намного больше по величине. Это объясняется тем,
что в со-временных теплицах создают искусственный
микроклимат с учетом требований культурных
растений. Поэтому выращиваемые в них культуры
растут быстрее и дают более высокие урожаи, чем в
поле.
Для того, чтобы к растениям проникал
солнечный свет, кровлю и стены теплиц сооружают
из стекла, пленки и других прозрачных материалов.
Остекленную кровлю ежегодно моют с помощью
моющих средств. Зимой, когда растениям не хватает
света, используют электродосвечивание рассады.
Для полива выращиваемых культур в
современных теплицах применяют специальные
дождевальные установки с автоматическим
управлением. Влажность почвы и воздуха
контролируют точные приборы. Автоматика
приходит на помощь и при подкормке растений
углекислым газом. Когда его содержание в воздухе
теплицы становится ниже необходимого уровня,
автоматически включаются специальные горелки, в
которых сжигается природный газ. Газацию в
теплицах можно проводить, используя также сухой
лед или баллоны с углекислотой.
Культурные растения в теплицах
выращивают на плодородных почвенных смесях. При
их составлении учитывают требования культур к
элементам питания, особенности развития
корневой системы.
Благоприятный тепловой режим в
теплицах поддерживают при помощи искусственного
обогрева почвы и воздуха и вентиляции. В зимних
теплицах подача тепла и вентиляция
автоматизированы, поэтому в них в течение
круглого года выращивают овощные и
цветочно-декоративные растения.
!
Защищенный грунт – земельные участки
и специальные сооружения, где можно создать
благоприятные условия для выращивания растений
в несезонное время. Виды защищенного грунта:
утепленный грунт, парники и теплицы.
?
1. Что такое фотосинтез? Какие условия
необходимы для образования в листе органических
веществ?
2. Объясните, как связаны фотосинтез и
урожай культурных растений, выращиваемых вами на
школьном участке.
3. Приведите примеры регулирования
светового и водного режима при выращивании
сельскохозяй-ственных культур на учебно-опытном
или приусадебном участке.
4. Как улучшить снабжение углекислым
газом культурных растений, выращиваемых в
открытом грунте?
5. Как создают благоприятные условия
для формирования растениями урожая в
современных теплицах?
1. Узнайте, какие культуры выращивают в
теплицах местного хозяйства и какова их
урожайность.
2. Выясните, какие агротехнические
приемы применяют для повышения эффективности
процесса фотосинтеза в школьной теплице.
Запишите сделанные выводы в тетради.
§ 12. Стебель. Управление ростом и
развитием культурных растений
Стебель имеет важное значение в жизни
растения: он выносит листья к свету, по нему идет
передвижение питательных веществ из корней в
листья, из листьев в корни и другие части
растения. Кроме того, у многих растений в стебле
откладываются запасные органические вещества.
Стебли культурных растений очень
разнообразны, среди них различают деревянистые и
травянистые, надземные и подземные.
Формы надземных стеблей
различны. Большин-ство культур имеют прямостоячий
стебель. Такой стебель можно видеть у яблони и
других плодовых деревьев, кукурузы,
подсолнечника и т.д. Встречаются также стебли вьющиеся
(огненно-красная фасоль, ипомея и др.), лазающие
(горох и др.), ползучие (огурец, тыква,
земляника и др.), укороченные (морковь, свекла
и др.).
Стебель растет в высоту своей
верхушечной частью, где происходит деление
клеток. Такой рост называется верхушечным.
Если срезать верхушку молодого побега, он
перестанет расти в высоту, зато начнут усиленно
отрастать боковые побеги.
Зная, как происходит рост стеблей в
длину, можно управлять их ростом и развитием. Так,
ранней весной в садах производят обрезку
плодовых деревьев. В молодом саду главная
задача обрезки –
формирование кроны, в плодоносящем –
регулирование роста и плодоношения деревьев.
Если, к примеру, у молодой яблони вырастают
длинные верхушечные побеги, то концы их обрезают,
чтобы задержать рост яблони в высоту и вызвать
образование боковых побегов из боковых
оставшихся почек. Такой способ обрезки
называется укорачиванием. Если же ветви
плодового дерева густо разрослись и затеняют
друг друга, то часть побегов, направленных к
стволу, удаляют. Вырезают у самого основания
также тонкие и слабые, сухие побеги. Этот способ
обрезки носит название «прореживание».
Благодаря ему улучшается освещенность
оставленных ветвей кроны.
Органические вещества, которые
передвигаются по коре стебля, расходуются в
основном на питание молодых, растущих органов
растения. Выращивая сельскохозяйственные
культуры, человек направляет эти питательные
вещества в те или иные части растения путем
проведения пасынкования и прищипок.
Прием пасынкования часто
применяется, например, при уходе за томатами. В
пазухах листьев на стебле растений томата
развиваются боковые побеги-пасынки, на рост
которых тратится много питательных веществ.
Своевременно удаляя пасынки (длиной не более 5
см), можно усилить питание плодовых кистей на
оставленных побегах и тем самым ускорить налив,
созревание плодов. Для получения раннего и
высокого урожая томата используется также прищипка
верхушки стебля у растений (вершкование). Ее
рекомендуется проводить за 25–30 дней до
наступления осенних заморозков. В результате
прищипки верхушек приостанавливается расход
органических веществ на рост побегов и
увеличивается – на образование урожая.
У некоторых культурных растений
запасы органических веществ откладываются в видоизмененных
побегах – корневищах, клубнях, луковицах.
Эти побеги растут в почве, где нет света, и не
похожи на обычные надземные. Корневище имеют,
например, флоксы, ирисы, спаржа и другие растения,
клубни образуются у картофеля, луковицы – у
репчатого лука, нарцисса, тюльпана, гиацинта.
!
Крона – совокупность всех
разветвлений стебля растения (ствола дерева).
Обрезка плодово-ягодных растений –
частичное или полное удаление ветвей, побегов
или корней. Различные виды обрезки применяют при
культуре древесно-кустарниковых растений на
протяжении всей их жизни.
Пасынкование – прием удаления
пасынков – боковых побегов, развивающихся в
пазухах листьев на стебле.
Рост растения – видимые
количественные изменения, ведущие к увеличению
массы растения.
?
1. Какое значение имеет стебель в жизни
растения?
2. Приведите примеры
сельскохозяйственных культур с различной формой
надземных стеблей.
3. Какие видоизмененные подземные
побеги вы знаете? Назовите культурные растения,
имеющие корневище, клубень, луковицу.
4. Какой частью стебель растет в длину?
Что произойдет, если срезать у растения верхушку
побега?
5. С какой целью производят обрезку
плодовых деревьев? Какие способы обрезки вам
известны?
6. Какие агротехнические приемы
позволяют управлять передвижением по стеблю
органических веществ?
7. Почему применение пасынкования
ускоряет созревание плодов томата? Как правильно
удалять пасынки?
I. Рассмотрите корневище культурного
или дикорастущего растения. Найдите на нем
чешуйчатые листочки, почки и придаточные корни.
Зарисуйте корневище в тетради.
2. Рассмотрите в лупу глазки на клубне
картофеля. Воткните спички в каждый из глазков и
соедините их ниткой. Определите порядок
расположения глазков, верхушку и основание
клубня.
3. Разрежьте клубень картофеля и
капните на поверхность разреза слабым раствором
йода. Объясните, что произойдет при этом.
4. Разрежьте вдоль луковицу репчатого
лука. Найдите донце, видоизмененные листья –
чешуи, почки. Зарисуйте строение луковицы в
тетради.
5. Проведите обрезку комнатных
растений – герани, бальзамина, фуксии. При
обрезке укоротите длинные ветви, удалите слабые,
засохшие, подровняйте крону.
6. Заложите весной на учебно-опытном
участке опыт по изучению влияния пасынкования
растений томата на урожай.
Учителю на заметку
В каждой зеленой клетке листьев
растений находится большое количество – от
десятков до нескольких сотен – хлоропластов.
По объему и массе они занимают 1/3 цитоплазмы. На
площадь в 1 см2 листовой поверхности
приходится несколько миллионов хлорофилловых
зерен.
Хлоропласты состоят из белка (44% сухой
массы), жироподобных веществ (25%), минеральных
веществ (4%), углеводов (10%), хлорофилла (9%),
оранжево-желтых пигментов – каротиноидов (4,5%) и
нуклеиновых кислот ДНК и РНК (3,5%). Цвет
хлоропластов обусловлен присутствием в них
зеленого пигмента – хлорофилла, образующегося
только на свету.
Замечательный русский
ботаник-физиолог К.А. Тимирязев (1843–1920), много лет
изучавший фотосинтез, писал о значении зеленого
красящего вещества листьев – хлорофилла: «В
сущности, что бы ни производил сельский хозяин
или лесовод – он прежде всего производит
хлорофилл и уже через посредство хлорофилла
получает зерно, волокно, древесину и т.д.».
В процессе фотосинтеза растения
ежегодно усваивают из атмосферы 170 млрд
тдиоксида углерода и выделяют из воды более 100
млрд т кислорода, образуя около 100 млрд т
органических веществ. Энергия, накапливаемая при
фотосинтезе, например травами, составляет в
день/м2 70 000 Дж.
О количестве воды, испаряемой
растениями, можно судить по
транспирационному коэффициенту. Он
показывает, сколько влаги расходует растение для
образования единицы сухого вещества. Так, на
создание 1 ц сухого вещества
сельскохозяйственные культуры тратят следующее
количество воды (в ц): пшеница – 271–639, кукуруза –
239–495, рис – 395–811, картофель – 235–575, сахарная
свекла – 304–377, капуста – 250–600, томат – 500–650.
Растения, обитающие на избыточно
увлажненных почвах, испаряют большое количество
воды благодаря особому строению – крупным
листьям, слаборазвитой кутикуле и др. У некоторых
видов имеются особые водяные устьица, через
которые происходит гуттация – выделение
капельно-жидкой влаги.
Такое явление, к примеру, хорошо выражено у
дербенника иволистного (Lythrum salicaria)
травянистого растения высотой 50–80 см,
встречающегося по сырым местам, берегам рек,
прудов, на болотах. С июня до сентября дербенник
цветет; его красно-розовые цветки, собранные в
густые колосовидные соцветия, хорошо заметны на
высоких стеблях.
Не умея правильно объяснить «плач» растения,
люди в старину приписывали ему много
удивительных свойств. В чародейских травниках
дербенник именовался плакун-травой. Считалось,
что эта трава обладает чудодейственной силой, с
помощью которой можно изгонять домовых, ведьм,
нечистых духов, стерегущих клады. В заговоре,
который произносили колдуны, выкопав растение и
став лицом к востоку, говорилось: «Плакун, плакун!
Плакал ты долго и много, а выплакал мало. Не
катись твои слезы по чисту полю, не разносись
твой вой по синю морю. Будь ты страшен злым бесам,
полубесам, старым ведьмам киевским. А не дадут
тебе покорища, утопи их в слезах; а убегут от
твоего позорища, замкни в ямы преисподние. Будь
мое слово при тебе крепко и твердо. Век веком!»
Знахари приготовляли из дербенника снадобья –
порошки и настойки, которые использовали для
лечения некоторых заболеваний людей и домашнего
скота.
«Старайся наблюдать различные
приметы:
Пастух и земледел в младенческие леты,
Взглянув на небеса, на западную тень,
Умеют уж предречь и ветр, и ясный день,
И майские дожди, младых полей отраду,
И мразов ранний хлад, опасный винограду» –
читаем мы у великого русского поэта
А.С. Пушкина (1799–1837).
Действительно, люди издавна следили за
изменениями погоды, старались предсказать ее,
узнать характер приближающегося времени года. На
основе многолетних наблюдений за сезонными
явлениями в живой природе, их связи с
климатическими факторами рождались народные
приметы, позволяющие земледельцам предсказывать
особенности вегетационного периода, условия
перезимовки выращиваемых культур в данной
местности. «Не примечать – и хлебушка не едать»,
– говорили крестьяне на Руси о хозяйственном
значении таких примет.
Многие народные приметы связаны с прогнозом
предстоящего лета: будет ли оно сухим или
дождливым, жарким или прохладным. Об этом судили,
наблюдая, в каком порядке происходит облиствение
древесных пород весной.
– На деревьях березы листья появились
раньше, чем у ольхи, – лето будет сухим, если же
позднее – дождливым.
– Листья дуба распустились раньше ясеня –
следует ожидать влажного и прохладного лета.
– Облиствение ясеня прошло раньше, чем
распустился дуб, – погода летом будет сухой и
теплой.
Характер будущей зимы крестьяне определяли,
обращая внимание на время появления осенней
окраски листвы и листопад.
– Среди лета на деревьях желтеют листья – жди
ранней зимы.
– Пока с вишен не опадет лист, сколько бы снегу ни
выпало, оттепель все равно его сгонит.
– Если с деревьев лист не чисто опадает – жди
холодной зимы.
– Листопад прошел быстро, значит наступающая
зима будет холодной.
– Поздний листопад – к суровой и
продолжительной зиме.
|