Влияние внешних условий на рост растений
Внешние факторы могут вызывать прямые и индуктивные эффекты.
При прямых эффектах действие внешнего фактора связано с притоком энергии (свет, температура). Эффект длится до тех пор, пока действует фактор.
При индуктивном эффекте внешний фактор поставляет лишь такое количество энергии, которого достаточно для приведения в действие пускового механизма, т.е. индуцировать процесс, который происходит за счет внутренних источников.
1. Свет. Рост растений может происходить как на свету, так и в темноте. Зеленые части растений, выросшие в темноте, приобретают ряд морфологических особенностей, отличающих их от растений, выросших на свету. Такие растения называются этиолированными. У них, как правило, длинные стебли, листовые пластинки недоразвиты, недоразвиты устьица, механические ткани. Растения лишены хлорофилла и имеют бледно-желтый цвет из-за присутствия каротина.
Для устранения этиоляции достаточно кратковременно (5-10 мин) освещения растений 1 раз в сутки.
Этиоляция – важная приспособительная реакция проростков растений, находящихся в почве, за счет быстрого вытягивания гипокотиля побег выносится на поверхность, на свет. Сразу же происходит торможение роста растяжением. Растение переходит к фототрофному типу питания.
На рост растения влияет не только интенсивность света, но и его спектральный состав.
Выявлено, что коротковолновая часть спектра стимулирует процессы клеточного деления, но задерживает вторую фазу роста – растяжение.
Красный свет, наоборот, несколько подавляет клеточное деление и стимулирует линейный рост органа.
Вследствие этого многим растениям горного пояса свойственно явление нанизма, т.е. низкорослости.
2. Температура. В пределах от 0 до 35 о С влияние температуры подчиняется правилу Вант-Гоффа, т.е. чем выше температура, тем выше скорость роста, но выше 35 – 40 о С скорость роста снижается. В зависимости от приспособленности растений к воздействию температур различают растения теплолюбивые, для которых температурный минимум выше 10 о С, оптимум 30 — 40 о С, холодостойкие — минимум 0 — 5 о С, оптимум 25 — 30 о С. Установлено, что растения интенсивнее растут в ночное время суток, оказывается, что смена температур повышенной дневной на пониженную ночную является благоприятной для роста растений. Это явление называется термопериодизм. Объяснение этому явлению заключается в том, что при понижении температуры активно работают ферменты, катализирующие распад крахмала до сахаров (доказательство – сладкий картофель подмороженный), которые передвигаются к точкам роста, благодаря чему скорость роста увеличивается.
3. Содержание воды. В процессе роста растения особенно чувствительны к недостатку воды. Снижается скорость деления клеток, т.е. скорость эмбриональной фазы, а особенно скорость фазы растяжения, т.к. она основана именно на поступлении воды. Насыщенность клеток водой называют гидратурой. За 100% гидратуру принимается такая насыщенность, при которой данное тело находится в равновесии с атмосферой, имеющей 100% относительную влажность. Рост клеток идет лишь в том случае, если гидратура не падает ниже 95%. Поэтому наземные органы растений имеют защитный слой в виде кутикулы. Точки роста корня не имеют такой защиты, и поэтому корень может расти только во влажной почве.
4. Газовый состав атмосферы и почвы. Для роста растений необходимо присутствие кислорода, но рост растений мало страдает при понижении концентрации кислорода, т.к. включаются адаптационные механизмы, благодаря которым используется кислород нитратов, сульфатов (нитратное, сульфатное дыхание).
5. Избыток СО2 приводит к увеличению растяжимости клеточных стенок и кратковременному усилению роста тканей. Это связано с тем, что избыток СО2 снижает рН клеточных стенок, т.е. повышает их кислотность, что вызывает активацию гидролаз и повышение эластичности клеточных стенок, что ведет к повышению скорости роста растяжением. Усиление роста под действием кислотности получило название «эффекта кислого роста». Длительность «кислого» роста 1-3 часа. Он не поддерживается синтезом белка.
6. Минеральное питание. Необходимо достаточное снабжение всеми компонентами минерального питания, но особая роль принадлежит азоту, в связи с тем, что образование двух основных гормонов (ауксина и цитокинина), регулирующих процессы роста, зависит от содержания азота. Но высокие концентрации азота задерживают процессы дифференцировки, в частности закладку цветов. Т.е. в зависимости от того, для каких целей выращивается культура, необходимы те или иные нормы удобрений, их соотношение. Внесение азотных удобрений для озимых культур и многолетних растений не рекомендуется в осенний период, т.к. они активируют ростовые процессы, снижая устойчивость. В осенний период незадолго до уборки должно быть усиленно фосфорное питание для корнеплодов, которое усиливает отток ассимилятов к корнеплодам, повышается их сахаристость.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
2)Влияние внешних и внутренних факторов на рост растений. Контроль за ростовыми процессами.
Внешние условия оказывают на рост как прямое, так и косвенное влияние. Последнее связано с тем, что скорость роста зависит от интенсивности всех остальных физиологических процессов, воздушного и корневого питания, снабжения водой, напряженности процессов обмена веществ и энергии. В этой связивлияние внешних условий может сказаться на интенсивности роста через изменение любого из указанных процессов. При этом далеко не всегда причины того или иного влияния можно с достаточной точностью установить, поскольку в естественной обстановке влияние отдельных факторов тесно взаимосвязано.
Температура. Рост растений возможен в сравнительно широких температурных границах. Растения ранневесенней флоры растут при температуре даже несколько ниже О °С. Есть растения, для которых верхняя температурная граница роста несколько превышает 50 °С. Для каждого вида растения в зависимости от его особенностей и, главным образом, от географического происхождения характерны определенные температурные границы, в которых возможно протекание ростовых процессов.
Содержание воды. В процессе роста растения особенно чувствительны к недостатку воды. Уменьшение содержания воды в почве приводит, естественно, и к уменьшению содержания ее в растении, а это, в свою очередь, резко тормозит процессы роста. Снижается деление клеток и особенно их рост растяжением. Для различных физиологических процессов нужна разная насыщенность водой. Наибольшая насыщенность водой требуется для процессов роста.
Свет. Растения используют свет двумя путями: первый, где свет служит источником энергии для синтеза органических веществ (фотосинтез); второй, где свет — сигнал или источник информации. Во втором случае энергия света может быть на несколько порядков ниже, чем в первом. Свет оказывает большое и разностороннее влияние на темпы и характер роста как отдельных органов, так и растительного организма в целом. При этом на разные стороны ростовых процессов влияние света проявляется неоднозначно. Так, свет необходим для протекания процесса фотосинтеза, и поэтому накопление массы растения без света не идет. Вместе с тем рост клеток растяжением может идти в темноте, более того, на свету этот процесс тормозится. Свет оказывает большое влияние и на формообразовательные процессы.
Снабжение кислородом. Процессы роста требуют затрат энергии, источником которой служит процесс дыхания. В этой связи понятна необходимость кислорода. При снижении концентрации кислорода ниже 5% рост тормозится. Это происходит не только из-за нарушения энергетического баланса, но и в силу накопления продуктов анаэробного обмена (спирт, молочная кислота).
Минеральное питание. Для нормального протекания ростовых процессов необходимо достаточное снабжение всеми необходимыми минеральными элементами. Особенно специфична роль снабжения растений азотом. Это связано не только с тем, что азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, но и с образованием двух основных групп гормонов, регулирующих ростовые процессы (ауксинов и цитокининов).
Внутренние: Фитогормоны – это вещества, вырабатывающиеся в процессе естественного обмена веществ и оказывающие в ничтожных количествах регуляторное влияние, координирующее физиологические процессы. В этой связи к ним часто применяется термин — природные регуляторы роста. В большинстве случаев, но не всегда фитогормоны образуются в одних клетках и органах, а оказывают влияние на другие.
Ауксины. Действие ауксина в растении многообразно. Прежде всего ауксин влияет на растяжение клеток, а также способен вызывать и клеточное деление. Активная деятельность камбия весной зависит от количества ауксина, поступающего из распускающихся почек. Ауксин обеспечивает коррелятивное взаимодействие между органами растения в период роста. Он стимулирует рост верхушечной, апикальной почки и тормозит рост боковых почек. Это свойство получило даже название апикального доминирования. Ауксина влияет также на формообразовательные процессы у растений, вызывая партенокарпию(отсутствие семян) у плодов, активирует корнеобразование у черенков и взрослых растений.
Гиббереллины. Ускоряют фазу растяжения клеток, регулируют процессы цветения и плодоношения, транспорт происходит как сверху вниз так и снизу вверх. Характеризуются стремительным ростом, вытягиванием, истончением.
Цитокинины. Производные пурина. Они стимулируют деление клеток, вызывают заложение и рост стеблевых почек, а также вызывают вторичное позеленение пожелтевших листьев. Усиливают синтез ДНК, РНК, белков.
Абсцизовая кислота это гормон стресса ее количество увеличивается при высоких температурах воздуха и недостатке воды. Это приводит к закрыванию устьиц. АБК подавляет образование нуклеиновых кислот и белков.
Этилен. Это газообразный фитогормон, который тормозит рост, но при этом ускоряет созревание плодов. Этот гормон выделяется с созревающими органами этого же растения так и на растение растущее рядом. Этилен ускоряет опадение листьев, цветов, плодов за счет образования отделительного слоя у черешков.
Источник