 |
Рост растений (закономерности, типы).
|
|
|
|
Развитие растений.
Период покоя.
Характеристика факторов, определяющих закономерности роста и развития растений.
Все ранее изученные процессы в совокупности определяют, прежде всего осуществление основной функции растительного организма - роста, образования потомства, сохранения вида. Эта функция осуществляется через процессы роста и развития. Жизненный цикл любого эукариотного организма, т.е. его развитие от оплодотворенной яйцеклетки до полного формирования, старения и гибели в результате естественной смерти, называется онтогенезом.
Рост - это процесс необратимого новообразования структурных элементов, сопровождающийся увеличением массы и размеров организма, т.е. количественное изменение.
Развитие - это качественное изменение компонентов организма, при котором имеющиеся формы или функции превращаются в другие. На оба процесса оказывают влияние различные факторы:
· внешние абиотические факторы окружающей среды, например солнечный свет,
· внутренние факторы самого организма (гормоны, генетические признаки).
Рост растений (закономерности и типы).
Под термином рост у растений подразумевается несколько процессов: рост клетки, рост ткани, рост растительного организма в целом.
Рост клетки характеризуется наличием следующих фаз:
Эмбриональная фаза (вакуоли нет, остальные органоиды в небольшом количестве).
Фаза растяжения (появление вакуоли, укрепление клеточной стенки, увеличение размера клетки).
Фаза дифференциации (появление в клетке специфических для данной ткани органоидов).
Рост ткани
в зависимости от ее специфичности может проходить по какому-либо из типов: Апикальному (побег, корень).Базальному (лист). Интеркалярному (стебель у злаков).
|
|
|
Рост растительного организма в целом характеризуется наличием следующих фаз:
Лаг-фаза или индукционный рост (прорастание семени).
Лог-фаза или фаза логарифмического роста (формирование вегетативной массы растения).
Фаза замедленного роста (в период плодоношения, когда образование новых вегетативных частей растения ограниченно).
Фаза стационарного состояния (совпадает, как правило, со старением и отмиранием растения).
В среднем скорость роста у растений составляет 0,005 мм/мин., однако есть быстрорастущие растения и органы: тычинки злаков растут со скоростью 2 мм/мин., бамбук - 1 мм/мин.
По результатам современных исследований (В.С. Шевелуха) предложена следующая классификация типов роста:
синусоидальный — кривая суточной скорости роста имеет максимум в дневные (10—12 ч) и минимум в ранние утренние (4— 6 ч) часы (озимая и яровая пшеница, озимая рожь, кукуруза, сорго, овсяница луговая, тимофеевка луговая, ежа сборная, кострец безостый и др.);
угловой — суточный рост характеризуется кривой с восходящей и нисходящей ветвями под острым или тупым углом, наличием одного максимума (17—20 ч) и одного минимума (3—6 ч) (стебель, листья и соцветия люпина желтого);
импульсный — кривая скорости роста проходит импульсивно под прямым или острым углом в течение десятков минут. Максимум скорости роста наступает в 20—21 ч и сохраняется всю ночь, в дневные часы заторможен (листья и корнеплоды сахарной и кормовой свеклы);
импульсно-релаксационный — скорость роста меняется равномерно: в ночные часы усиливается, а в утренние и дневные снижается или прекращается (корнеплоды сахарной и кормовой свеклы, брюквы, моркови, клубни картофеля);
двухволновой — в течение суток скорость дважды достигает максимальных (19—21 и 4-6 ч) и минимальных (12—15 и 1—2 ч) значений (стебли и листья картофеля).
|
|
|
Развитие растений
Развитие растений или онтогенез характеризуется тем, что на переход растения из одной фазы онтогенеза в другую действуют очень большое количество факторов, причем часто необходимо их совокупное действие.
Различают следующие типы онтогенеза растений:
По продолжительности онтогенеза растения делят на:
· однолетние,
· двулетние
· многолетние.
Однолетние растения подразделяют на
· эфемеры — растения, онтогенез которых совершается в 3—6 недель;
· яровые — растения (зерновые, зернобобовые), вегетационный период которых начинается весной или летом и завершается в это же лето или осенью;
· озимые — растения, вегетация которых начинается осенью и завершается летом или осенью следующего года.
Двулетние растения в первый год жизни образуют вегетативные и зачатки генеративных органов, во второй год проходят цветение и плодоношение.
Многолетние растения (кормовые травы, плодовые и ягодные культуры) имеют продолжительность онтогенеза от 3...10 до несколькихдесятковлет.
Однолетние и многие двулетние (морковь, свекла, капуста) растения относятся к группе монокарпических растений или однократно плодоносящих. После плодоношения они погибают.
У поликарпических растений плодоношение повторяется ряд лет (многолетние травы, ягодные кустарники, плодовые деревья). Деление растений на монокарпические и поликарпические условно. Так, в тропических странах хлопчатник, клещевина, томат и другие развиваются как многолетние поликарпические формы, а в умеренных широтах — как однолетние. Пшеница и рожь — однолетние растения, но среди них имеются и многолетние формы.
Основные возрастные периоды. Выделяют 5 возрастных периодов:
эмбриональный — образование зиготы;
ювенильный — прорастание зародыша и образование вегетативных органов;
зрелость — появление зачатков цветков, формирование репродуктивных органов;
размножение (плодоношение) — однократное или многократное образование плодов;
старение — преобладание процессов распада и малоактивности структур.
Свет определяет многие фотобиологические явления: фотопериодизм, фотоморфогенез, фототаксисы, фототропизмы, фотонастои и др. Наиболее активно регулируют рост красные и синефиолетовые лучи.
|
|
|
По отношению к фотопериоду растения делят на три группы:
· растения короткого дня (цветение при длине дня меньше 12 часов) (хризантема, георгин, топинамбур, просо, сорго, табак),
· растения длинного дня (цветение при длине дня больше 12 часов) (астра, клевер, лен, лук, морковь, свекла, шпинат),
· нейтральные растения (цветение не зависит от длины дня) (подсолнечник, гречиха, бобы, рапс, томат).
Требования растения к температуре меняются с возрастом, различны у отдельных органов растения (листья, корни, плодоэлементы и др.). Для роста большинства растений России нижняя температурная граница соответствует температуре замерзания клеточного сока (около -1...-3 °С), а верхняя - коагуляции белков протоплазмы (около 60 "С).
Различают растения теплолюбивые - с минимальными температурами для роста более 10 "С и оптимальными 30-35 "С (кукуруза, огурец, дыня, тыква), холодостойкие - с минимальными температурами для роста в пределам 0-5 "С и оптимальными 25-31 "С.
При недостатке воды торможение роста наступает раньше всех других физиологическа, процессов и функции. Поэтому хорошее водоснабжение является обязательным условием интенсивного роста и продуктивности растений.
Содержание О 2. Рост растений резко тормозится при снижении в воздухе содержания кислорода до 5 % (объемных), а в безкислородной среде прекращается.
Содержание СО 2. Содержание СО2 в воздухе (0,03 %) недостаточно для оптимального фотосинтеза, а следовательно, и роста. Однако избыток СО2 в воздухе, снижая рН клеточных стенок, стимулирует кратковременный рост тканей, что наряду с затенением может быть причиной вытягивания нижних междоузлий хлебных злаков в загущенных посевах и их полегания.
Нормальный рост возможен лишь при достаточном сбалансированном снабжении растения необходимыми элементами минерального питания. Однако высокий уровень минерального (особенно азотного) питания приводит к росту вегетативных органов в ущербу генеративным, что полезно при возделывании многолетних трав на корм и зеленных овощных культур, однако снижает урожай семян и их качество.
|
|
|
Многие пестициды, используемые для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур, первоначально угнетают рост защищаемых растений. Поэтому особое значение имеет правильный выбор доз, способов и сроков внесения препаратов.
Дерево растёт неравномерно - наблюдается суточная периодичность роста. На юге растёт преимущественно ночью, на севере - днём. Годичная периодичность зависит от внутренних и внешних причин. Наибольший прирост органической массы дерева в средней полосе происходит в июне. Дерево потребляет максимум воды и минеральных веществ. Рост побега начинается весной и заканчивается летом, ещё задолго до наступления холодов. Период покоя имеет не только конус нарастания, но и камбий в стволе и ветвях. В августе - сентябре камбий замедляет свою деятельность, а затем прекращает её и больше не делится совсем до весны. Весной камбий просыпается при более низких температурах, чем засыпает. Начало периода покоя у конуса нарастания и камбия совпадает с листопадом и закладкой почек на побегах. Различают глубокий покой - никакими внешними воздействиями вызвать рост не удаётся, заложено в генетике.
Вынужденный покой - рост сдерживается лишь внешними условиями, например низкой температурой. В глубоком покое деревья находятся в течение осенних месяцев (август-ноябрь). Глубокий покой переходит в вынужденный. Из состояния вынужденного покоя растение можно вывести методом тёплых ванн на 9-12 часов в тёплую воду. Можно получить букет цветущей сирени или черёмухи в январе.
Глубина и длительность покоя растения зависят от свойств, закреплённых в его наследственности. Осенние осадки, поливы, азотные удобрения задерживают наступление покоя. Засуха, летняя жара, фосфорные, калийные удобрения - ускоряют. Глубокий покой переживают почки годичных побегов и камбий. Не имеют глубокого покоя корни. Если есть влага, корни растут бесконечно. Корни ели прекращают рост при температуре - 5,9 град, во второй декаде октября. Сосна - в первой декаде, когда почва имела температуру - 6-8 град. Наиболее продолжительный и глубокий покой имеют бук, клён остролистный, дуб. Разный покой у семян. Семена ивы, берёзы, ели, сосны прорастают сразу после созревания, покоя нет. Период покоя имеют - пихта, бук, кедр, ясень, граб, клён, липа и даже при благоприятных условиях прорастают лишь на следующий год. Стратификацией можно нарушить глубокий покой у семян. Охлаждение для нормального роста и развития проростков. Воздействуя на семена веществами - Н-1, альфа - нафтилуксусной кислотой, метиловым эфиром можно продлить покой семян. Припудривая клубни картофеля раствором Н-1 можно хранить 2-3 года.
|
|
|
|
|
|
