3.Физиология растений как теоретическая основа агрономии, лесоводства, садово-паркового строительства.
Агрономия. Каждый новый шаг в развитии физиологии растений приводил и приводит к новым успехам в агрономии. Нап-р, за последние 200 лет урожаи пшеницы выросли с 7 до 50-60 ц/га, и каждое повышение урожайности было связано с успехами в развитии физиологии растений: разработкой теории минерального питания, теории фотосинтетической продуктивности растений. Решение очередной проблемы агрономии в свою очередь стимулирует развитие физиологии растений. Тоже самое мы можем сказать о лесоводстве и садово-парковом строительстве: без знаний в области физиологии растений невозможно заниматься ни тем, ни другим. Физиология создаёт теоретическую основу для всей системы мероприятий, направленных на повышение общей продуктивности растительных организмов, урожайности, питательной ценности и качества с\х растений. Физиологические исследования служат научной базой для мероприятий по рациональному размещению растений в отдельных почвенно-климатических зонах, условия которых наиболее близки природным особенностям и потребностям различных видов, разновидностей, сортов. На основе изучения теоретических проблем ф.р. в лесоводстве разрабатываются различные способы выращивания древесных пород, разрабатывается агротехника устойчивых лесных насаждений, способы и интенсивность рубок ухода за лесом. Цели садоводов и лесоводов-озеленителей при выращивании деревьев совершенно разные, соответственно их интересуют и разные физиологические проблемы. Лесоводы заботятся о получении максимального количества древесины с единицы площади. При этом они имеют дело с древостоем и вынуждены считаться с факторами, влияющими на конкурентные отношения деревьев в них. Главная цель садоводов — снять больше плодов, поэтому их усилия направлены на то, чтобы добиться цветения и плодоношения деревьев в более раннем возрасте. Из-за высокой ценности фруктовых деревьев садоводы, как и озеленители, часто встречаются с проблемами отдельного дерева, и они особенно озабочены тем, как снизить поражаемость деревьев насекомыми и грибными заболеваниями.Лесоводы-озеленители заинтересованы в том, чтобы вырастить деревья и кустарники хорошей формы независимо от почвенных и других условий среды. Поэтому у лесоводов-озеленителей часто возникают трудности вследствие плохого дренажа, недостаточной аэрации, повреждений корней во время строительства, газовых утечек, загрязнения воздуха и других неблагоприятных факторов окружающей среды. Несмотря на различные цели лесоводов, озеленителей и садоводов, общей задачей для них является глубокое понимание физиологии дерева.
4.Основные этапы развития физиологии растений.
Физиология растений зародилась в 17-18в.в. В трудах Мальпичи, итальянского биолога(1675-1670) и английского ботаника С.Гейиса (1727) наряду с описанием структуры растительных тканей и организмов появляются результаты ряда физиологических опытов, доказывающих существование восходящих и нисходящих токов воды и питательных в-в у растений и высказывается идея о воздушном питании растений. 1727-Гейис обнаруживает передвижение в-в по растениям вместе с водой. 1772-82гг – Д.Тристин, Я.Инденхауз и Ж.сенебье, дополн.др.др, открыли явление фотосинтеза,т.е.процесс воздушного углеродного питания зелёных растений с использованием солнечного света. 1800- физиология растений впервые рассматривается как самостоятельная наука(Сенебье предложил термин, сформ.осн.задачи,определил предмет и использованные методы). 19в дифференциация основных разделов физиологии растений. 1ая половина 20в. Отмечена развитием фитофизиологию главным направлением становится изучение биохимических механизмов дыхания и фотосинтеза. В качестве самостоятельных дисциплин выделяется микробиология и агрохимия. Большим достижением являлось открытие фитогормонов. Во 2ой половине 20в. В физиологии растений намечается тенденция слияния биохимии и молекулярной биологии, биофизики и биологического моделирования, цитологии, анатомических и генетики растений. Становится очевиднее, что явления жизни невозможно понять только в рамках одной биохимии или одной биофизики вне конкретных биологических структур. Большие перспективы открывает для физиологии растений новая, быстро развивающаяся отрасль промышленности – биотехнология.
Источник
Физиология растений.
Предмет, задачи, методы, объект физиологии растений.
Физиология растений – наука о жизни растительного организма.
«Цель стремлений физиологии растений заключается в том, чтобы объяснить и изучит жизненные явления растительного организма и не только изучить и объяснить их, но путем этого изучения и объяснения вполне подчинить их разумной воле человека так, чтобы он мог по произволу видоизменять, прекращать или вызывать эти явления … направлять деятельность растения так, чтобы оно давало большее количество продуктов и лучшего качества» К.А.Тимирязев, 1878г.
Наука может считаться самостоятельной, если у нее есть свой объект, предмет и свои методы исследования.
Объект физиологии растений – фототрофный организм, т.е. такой, который синтезирует органические вещества из минеральных (СО2, Н2О) с помощью энергии света.
Фототрофные организмы как объект исследования обладают рядом особенностей:
- Наличие процесса фотосинтеза
- Большая поверхность тела по отношению к его массе – чем больше побегов образуется у растения, тем из большего объема воздуха листья смогут поглощать углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, а разветвленные корни – больше зон активного поглощения веществ.
- Неограниченный рост корней и стеблей.
- Прикрепленность к одному месту.
Физиология растений изучает фототрофные организмы, находящиеся на разных уровнях эволюции: водоросли, высшие споровые и семенные растения.
Как Вы знаете, существует несколько уровней организации живой материи: молекулярный, клеточный и субклеточный, тканевой, органный, организменный, популяционный, биогеоценотический и биосферный. Физиологи изучают процессы, происходящие в растении, на всех уровнях организации. Сложность физиологических исследований состоит в том, что организм нельзя отделить от среды, в которой он живет, все физиологические процессы связаны с внешними условиями.
По уровням организации живых систем физиология растений охватывает объекты от молекулярно-генетического до экосистемного уровня.
- Молекулярно-генетический
- Клеточный
- Тканево-органный
- Организменный
- Популяционно-видовой
- Экосистемный (био- и биогеоценотический, биосферный)
При изучении физиологии растительного организма на разных уровнях организации живой материи возможны два подхода. Первый – переход от более высокого уровня к более низкому, т.е. разложение сложных биологических явлений на более простые физические и химические процессы. Этот путь привел к познанию новых закономерностей, например поглощения и использования квантов света, механизмов поглощения веществ. Однако для понимания механизмов физиологических процессов, происходящих в целом организме, а тем более в экологической системе, необходимо использовать подход изучения от простого к все более сложному уровню организации — интегральный подход.
Предмет физиологии растений – изучение всех функций растительного организма, определение значения каждой из них для организма в целом, установление взаимной связи функций и их зависимости от внешних и внутренних факторов, изучение взаимодействия органов растения. Таким образом, физиология не только описывает разные свойства и процессы, идущие в растительном организме, а представляет собой систему законов и закономерностей о жизни растения.
Источник
Физиология растений
Физиология растений — это наука, изучающая жизненные явления или функции растительного организма в связи со структурами растения и условиями окружающей среды (наука о процессах, происходящих в растительном организме).
Физиология растений делится на две большие ветви: общая физиология и прикладная. Первая изучает общие закономерности жизни растения или общие законы протекания физиологических процессов. Для подобных исследований выбираются наиболее подходящие объекты — такие, где изучаемый процесс можно наблюдать в чистом виде. В общей физиологии таким объектом могут быть низшие растения (одноклеточные водоросли), а при изучении высших растений исследование ведется на низших уровнях организации живой материи (молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом). Полученные при этом результаты обычно являются теоретической основой для частной физиологии.
Прикладная, физиология изучает жизненные функции определенных видов растений в конкретных экологических условиях. Выбор объекта здесь обусловлен практическими целями, а полученные результаты используются непосредственно в агрономии или в селекции. Исследования ведутся обычно на высоких уровнях организации живой материи — органе, целом организме — растении, фитоценозе. Эта ветвь физиологии растений выступает теоретической базой для агрономических наук.
Задачами ф.р. являются: изучение развития растительного организма (для выращивания высокопродуктивных сельскохозяйственных растений и защиты их от неблагоприятных экологических факторов). А также в изучении ж/д растения (механизмы питания, роста, движения, размножения и др).
Ф. р. соприкасается с науками:
- ботаника — анатомия и морфология растений, которые дают представление об объекте;
- математика, физика, химия, которые дают начало разработке физиологических методов анализа.
Источник