60. Phases de croissance : embryonnaire, étirement, différenciation et leurs caractéristiques physiologiques. Différenciation des cellules et des tissus.

Phase embryonnaire ou alors cycle mitotique La cellule est divisée en deux périodes : la division cellulaire proprement dite (2-3 heures) et la période entre les divisions - interphase (15-20 heures). La mitose est une méthode de division cellulaire dans laquelle le nombre de chromosomes est doublé, de sorte que chaque cellule fille reçoit un ensemble de chromosomes égal à l'ensemble de chromosomes de la cellule mère. En fonction des caractéristiques biochimiques, on distingue les étapes d'interphase suivantes: présynthétique - G 1 (de l'anglais gap - intervalle), synthétique - S et prémitotique - G 2. Au cours de l'étape G 1, les nucléotides et les enzymes nécessaires à la synthèse de l'ADN sont synthétisés. La synthèse d'ARN a lieu. Pendant la période de synthèse, la duplication de l'ADN et la formation d'histones se produisent. Au stade G 2, la synthèse d'ARN et de protéines se poursuit. La réplication de l'ADN mitochondrial et plastidial se produit tout au long de l'interphase.

Phase d'étirement. Les cellules qui ont cessé de se diviser continuent leur croissance par extension. Sous l'action de l'auxine, le transport de protons vers la paroi cellulaire est activé, il se desserre, son élasticité augmente et un apport d'eau supplémentaire dans la cellule devient possible. Il y a une croissance de la paroi cellulaire due à l'inclusion de substances de pectine et de cellulose dans sa composition. Les pectines sont formées à partir d'acide galacturonique dans les vésicules de l'appareil de Golgi. Les vésicules s'approchent du plasmalemme et leurs membranes fusionnent avec lui, et le contenu est incorporé dans la paroi cellulaire. Des microfibrilles de cellulose sont synthétisées sur la surface externe du plasmalemme. Une augmentation de la taille d'une cellule en croissance se produit en raison de la formation d'une grande vacuole centrale et de la formation d'organites cytoplasmiques.

À la fin de la phase d'étirement, la lignification de la paroi cellulaire s'intensifie, ce qui réduit son élasticité et sa perméabilité, les inhibiteurs de croissance s'accumulent et l'activité IAA oxydase augmente, ce qui réduit la teneur en auxine dans la cellule.

phase de différenciation cellulaire. Chaque cellule végétale contient dans son génome une information complète sur le développement de tout l'organisme et peut donner lieu à la formation d'une plante entière (propriété de totipotence). Cependant, faisant partie d'un organisme, cette cellule ne réalisera qu'une partie de son information génétique. Des combinaisons de phytohormones, de métabolites et de facteurs physicochimiques (par exemple, la pression des cellules voisines) servent de signaux pour l'expression de certains gènes seulement.

Phase de maturité. La cellule remplit les fonctions qui lui sont imposées au cours de sa différenciation.

Vieillissement et mort cellulaire. Avec le vieillissement cellulaire, il y a un affaiblissement de la synthèse et une augmentation des processus hydrolytiques. Dans les organites et le cytoplasme, des vacuoles autophagiques se forment, la chlorophylle et les chloroplastes, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, le nucléole sont détruits, les mitochondries gonflent, le nombre de crêtes y diminue et le noyau se vacuolise. La mort cellulaire devient irréversible après la destruction des membranes cellulaires, y compris le tonoplaste, la libération du contenu de la vacuole et des lysosomes dans le cytoplasme.

Le vieillissement et la mort cellulaire résultent de l'accumulation de dommages dans l'appareil génétique, les membranes cellulaires et l'inclusion de la mort cellulaire programmée génétique - PCD (mort cellulaire programmée), similaire à l'apoptose dans les cellules animales.

Le rythme de croissance- l'alternance de croissance lente et intensive d'une cellule, d'un organe, d'un organisme - elle peut être quotidienne, saisonnière - est le résultat de l'interaction de facteurs internes et externes.

Fréquence de croissance caractéristique des formes pérennes, hivernales et bisannuelles, dans lesquelles la période de croissance active est interrompue par une période de dormance.

La loi de la longue période de croissance- Le taux de croissance linéaire (masse) dans l'ontogénie d'une cellule, d'un tissu, d'un organe quelconque, d'une plante dans son ensemble n'est pas constant et peut s'exprimer par une courbe sigmoïde (courbe de Sachs). La phase de croissance linéaire a été appelée par Sachs la grande période de croissance. Il y a 4 sections (phases) de la courbe.

1. La période initiale de croissance lente (période de latence).
2. Log period, une grande période de croissance selon Sachs)
3. phase de décélération.
4. Etat stationnaire (fin de croissance).

Corrélations de croissance (stimulantes, inhibitrices, compensatoires)- reflètent la dépendance de la croissance et du développement de certains organes ou parties de la plante vis-à-vis d'autres, leur influence mutuelle. Un exemple de corrélations stimulantes est l'influence mutuelle d'une pousse et d'une racine. La racine fournit aux organes aériens de l'eau et des nutriments, et les substances organiques (glucides, auxines) nécessaires à la croissance des racines proviennent des feuilles vers les racines.

Corrélations inhibitrices (inhibitrices) - à propos organes jours inhibent la croissance et le développement d'autres organes. Un exemple de ces corrélations est le phénomène a dominance maximale- inhibition de la croissance des bourgeons latéraux, pousses par le bourgeon apical de la pousse. Un exemple est le phénomène du fruit "royal", qui a commencé en premier. Utilisation dans la pratique de la suppression de la dominance apicale : formation de cime par coupe des sommités des pousses dominantes, cueillette des plantules et plantules d'arbres fruitiers.

Pour corrélations compensatoires reflètent la dépendance de la croissance et des relations compétitives des organes individuels sur la fourniture de leurs nutriments avec vous. Au cours du processus de croissance d'un organisme végétal, une réduction naturelle se produit (chute, mort) ou une partie des organes en développement est supprimée artificiellement (marche, amincissement des ovaires), et le reste se développe à un rythme plus rapide.

Régénération - restauration de pièces endommagées ou perdues.

• Physiologique - restauration de la coiffe racinaire, remplacement de l'écorce des troncs d'arbres, remplacement des anciens éléments de xylème par de nouveaux;
• Traumatique - cicatrisation des blessures des troncs et des branches; associée à la formation de callosités. Restauration des organes aériens perdus par le réveil et la repousse des bourgeons axillaires ou latéraux.

Polarité - propre aux plantes différenciation spécifique des structures et des processus dans l'espace. Il se manifeste dans une certaine direction de croissance de la racine et de la tige, dans une certaine direction de mouvement des substances.

Cycle de vie (ontogenèse) d'une plante. Dans l'ontogenèse, on distingue quatre stades de développement : embryonnaire, passant sur la plante mère de la formation d'un zygote à la maturation de la graine et de la genèse à la maturation des organes de multiplication végétative ; juvénile (jeune) - de la germination d'une graine ou d'un bourgeon végétatif à l'apparition de la capacité de former des organes reproducteurs; stade de maturité (reproductif) - la pose des rudiments des organes reproducteurs, la formation de fleurs et de gamètes, la floraison, la formation de graines et d'organes de reproduction végétative; le stade de la vieillesse est la période allant de la cessation de la fructification à la mort.

Le passage de l'ontogenèse est associé à des changements qualitatifs liés à l'âge dans les processus métaboliques, sur la base desquels il y a une transition vers la formation d'organes reproducteurs et de structures morphologiques.

Dans la pratique de la culture maraîchère, pour désigner l'état d'âge des plantes, le terme « phase de développement » est plus souvent utilisé, désignant une certaine manifestation morphologique de l'état d'âge de la plante. Le plus souvent, on utilise pour cela des phases phénologiques (germination des graines, germination, ramification, bourgeonnement, fructification, etc.), l'initiation des organes dans le méristème apical (étapes de l'organogenèse).

La plupart des cultures maraîchères qui forment des organes alimentaires à partir de formations végétatives (chou pommé, chou-rave, chou de Bruxelles, cultures de laitue) terminent leur séjour sur une plantation maraîchère par une période juvénile, sans procéder à la formation d'organes génératifs avant la récolte.

La récolte est associée à la croissance - une augmentation de la taille de la plante, de ses organes, une augmentation du nombre et de la taille des cellules, la formation de nouvelles structures.

La période de germination est une étape importante dans la vie des plantes - la transition vers une nutrition indépendante. Il comprend plusieurs phases : absorption d'eau et gonflement (se termine par le picage de la graine) ; formation (croissance) de racines primaires; développement de germes; la formation du semis et sa transition vers une nutrition indépendante.

Pendant la période d'absorption d'eau et de gonflement de la graine, et dans certaines cultures et au début de la croissance des racines primaires, les graines peuvent se dessécher et retourner à un état dormant, qui est utilisé dans certaines méthodes de pré-semis préparation. Aux stades ultérieurs de la germination, la perte d'humidité entraîne la mort de la plantule.

Le taux de germination et de croissance initiale de la plantule dépend en grande partie de la taille des graines. Les cultures à relativement grosses graines et les grosses graines d'un tas fournissent non seulement une germination plus rapide, qui est associée à une force de croissance relativement élevée, mais également une croissance initiale plus forte. La croissance initiale la plus forte est possédée par les lianes (familles des potirons, des légumineuses), qui ont de grosses graines. Le concombre, un mois après la germination, utilise jusqu'à 17% de la surface qui lui est attribuée, et les carottes, selon V.I. Edelstein, en utilisent environ 1%. La faible croissance initiale des cultures des familles Céleri et Oignon ne permet pas seulement d'utiliser pleinement le rayonnement solaire dans les premiers stades, mais augmente également considérablement le coût de la protection des cultures contre les mauvaises herbes.

Les cultures maraîchères fruitières annuelles et pérennes (tomate, poivron, aubergine, concombre, courge, chayotte…) sont majoritairement représentées par des plantes remontantes dont la fructification prolongée est un trait caractéristique. Ce sont des cultures multiples. La plante peut avoir simultanément des fruits mûrs, de jeunes ovaires, des fleurs non développées et celles en phase de fructification.

Les cultures et les variétés peuvent différer considérablement dans le degré de remontance, qui détermine le rythme de croissance et le flux de la récolte.

A partir du moment où la graine est picorée, la formation des racines devance la croissance de la tige. Des processus métaboliques complexes sont associés au système racinaire. La surface absorbante de la racine dépasse considérablement la surface d'évaporation des feuilles. Ces différences ne sont pas les mêmes pour les cultures et les variétés, selon l'âge des plantes et les conditions de croissance. L'avance la plus forte dans le développement du système racinaire est inhérente aux cultures pérennes, et parmi les variétés, les plus tardives, à l'exception des cultures d'oignons, ainsi que des plantes vivaces, mais poussant sur les plateaux montagneux, où la couche de sol fertile est petite.

La racine primaire de l'embryon se développe en racine principale, donnant naissance à un système racinaire très ramifié. Dans de nombreuses cultures, le système racinaire forme des racines des deuxième, troisième et suivants ordres.

Par exemple, dans les conditions de l'Oural moyen, le chou blanc de la variété Slava en phase de maturité technique avait une longueur totale de racine de 9185 m et leur nombre atteignait 927 000, dans une tomate - 1893 et ​​116 000, respectivement, dans des oignons - 240 m et 4600. Dans le chou et la tomate, la ramification des racines a atteint le cinquième ordre, dans l'oignon - le troisième. Dans la plupart des cultures maraîchères, la racine principale meurt relativement tôt et le système racinaire devient fibreux. Ceci est facilité par la culture de transplantation (semis), ainsi que par la limitation de la quantité de nutrition du sol. Dans de nombreuses cultures (des familles des solanacées, des potirons, des choux, etc.), les racines adventives, qui se forment à partir du genou sous-cotylédonal ou d'autres parties de la tige après buttage et cueillette, jouent un rôle important. Le système racinaire des tubercules et des bulbes à multiplication végétative (pomme de terre, patate douce, topinambour, oignon et à plusieurs étages, etc.) est représenté exclusivement par des racines adventives. Lors de la propagation des graines d'oignon, la majeure partie des racines au début de la formation du bulbe est représentée par des adventices.

Les racines de croissance sont isolées, à l'aide desquelles se produit la croissance progressive du système racinaire, y compris sa partie active - les poils absorbants. La surface absorbante des racines dépasse considérablement la surface de la partie assimilatrice de la plante. Ceci est particulièrement prononcé chez les lianes. Ainsi, dans un concombre un mois après la plantation des semis, la surface de travail des racines a atteint 20 ... 25 m 2, dépassant de plus de 150 fois la surface des feuilles. Apparemment, cette caractéristique est liée au fait que les lianes ne tolèrent pas les dommages au système racinaire des semis, ce qui n'est possible que si des semis en pot sont utilisés, ce qui exclut les dommages aux racines. La nature de la formation du système racinaire dépend non seulement des caractéristiques génétiques des plantes, mais également de la méthode de culture et d'autres conditions de croissance. Les dommages au sommet de la racine principale dans la culture de semis entraînent la formation d'un système racinaire fibreux. Une densité élevée du sol (1,4 ... 1,5 g / cm 3) ralentit la croissance du système racinaire et, dans certaines cultures, elle s'arrête. Les plantes varient considérablement dans la façon dont leur système racinaire réagit au compactage du sol. Les cultures à croissance relativement lente, comme les carottes, tolèrent mieux le compactage. Chez le concombre, le taux de croissance élevé du système racinaire est étroitement lié à la nécessité d'une aération suffisante - un manque d'oxygène dans le sol provoque la mort rapide des racines.

Le système racine a une structure à plusieurs niveaux. Dans la plupart des cas, la majeure partie des racines est située dans l'horizon de la charrue, mais une pénétration profonde des racines dans le sol est également possible (Fig. 3). Pour le brocoli, le chou blanc, le chou-fleur et le chou de Pékin, le chou-rave, le batun, l'oignon et le poireau, le persil, le radis, la laitue, le céleri, l'ail et les épinards, la profondeur de pénétration des racines est de 40 à 70 cm ; pour aubergines, rutabaga, pois, moutarde, courgettes, carottes, concombres, poivrons, navets, betteraves, aneth, chicorée - 70 ... 120; pour la pastèque, l'artichaut, le melon, la pomme de terre, le panais, la racine d'avoine, la rhubarbe, l'asperge, la tomate, la citrouille et le raifort - plus de 120 cm.

La surface active des racines atteint généralement sa taille maximale au début de la formation des fruits et dans le chou - au début de la maturité technique, après quoi dans la plupart des cultures, en particulier chez le concombre, elle diminue progressivement à la suite de la mort de la racine Cheveux. Au cours de l'ontogenèse, le rapport entre les racines d'aspiration et de conduction change également.

Les poils absorbants sont de courte durée, meurent très rapidement. Au fur et à mesure que les plantes poussent, la partie active du système racinaire se déplace vers les racines des ordres supérieurs. La productivité du système racinaire dépend des conditions dans lesquelles se trouvent les racines et de l'apport de produits de photosynthèse à leur système aérien. La biomasse des racines par rapport au système aérien est faible.

Dans les cultures maraîchères annuelles, les racines meurent pendant la saison. Souvent, la fin de la croissance des racines fait que la plante commence à vieillir. La plupart des cultures légumières pérennes ont des rythmes saisonniers dans le développement du système racinaire. Au milieu et à la fin de l'été, les racines meurent complètement ou partiellement. Dans les oignons, l'ail, les pommes de terre et d'autres cultures, le système racinaire meurt complètement. Chez la rhubarbe, l'oseille et l'artichaut, c'est principalement la partie active des racines qui meurt, tandis que la racine principale et une partie de ses branches subsistent. Avec l'arrivée des pluies d'automne, de nouvelles racines commencent à pousser à partir du bas des bulbes et des racines principales. Cela se passe différemment selon les cultures. Les racines poussent dans l'ail et bientôt un bourgeon se réveille, ce qui donne des feuilles. Dans les oignons, seules les racines poussent, car le bulbe est au repos.

D'autres plantes vivaces (oignon chauve-souris, estragon, oseille) poussent de nouvelles racines et feuilles. Le développement des racines en automne est la principale condition d'un hivernage réussi et d'une croissance rapide au printemps, ce qui garantit une production précoce.

Pendant que le tubercule de pomme de terre est au repos, la formation de racines ne peut pas être provoquée, car ce processus est précédé de la germination du tubercule.

La repousse automnale des racines est également observée chez les plantes potagères bisannuelles si elles restent au champ, ce qui se produit dans la production de semences avec une culture directe ou la plantation d'automne de cellules royales.

La croissance des systèmes racinaire et aérien est régulée par des phytohormones, dont certaines (gibbérellines, cytokinines) sont synthétisées dans la racine, et d'autres (acides indoleacétique et abscissique) sont synthétisées dans les feuilles et les apex. Suite à la croissance de la racine germinale, l'allongement de l'hypocotyle de la pousse commence. Après sa libération à la surface de la terre, la croissance est supprimée sous l'influence de la lumière. L'épicotyle commence à se développer. S'il n'y a pas de lumière, l'hypocotyle continue de croître,

ce qui conduit à l'affaiblissement des semis. Pour obtenir des plantes fortes et saines, il est important d'empêcher l'hypocotyle de s'étirer. Lors de la croissance des semis, il est nécessaire de fournir un éclairage suffisant, une basse température et une humidité relative lors de la levée des semis.

Les conditions extérieures au cours de cette période cruciale de transition vers une alimentation indépendante déterminent en grande partie la croissance, le développement et la productivité ultérieurs des plantes.

La croissance ultérieure des pousses est associée aux processus de différenciation des méristèmes apicaux et latéraux, la morphogenèse, c'est-à-dire la formation d'organes pour la croissance et le développement des cellules et des tissus (cytogenèse). organes végétatifs et génératifs (organogenèse). La morphogenèse est génétiquement programmée et varie en fonction des conditions externes qui affectent les traits phénotypiques - croissance, développement et productivité.

La croissance des plantes potagères est associée à la ramification, qui dans les cultures appartenant à diverses formes de vie peut être monopodiale, lorsque le bourgeon apical reste en croissance pendant l'ontogenèse (Citrouille), sympodiale, lorsque l'axe de premier ordre se termine par une fleur terminale ou une inflorescence ( Solanaceae), et mixte combinant les deux types de ramification.

La ramification est un trait très important associé au taux de formation de la culture, à sa qualité et à la productivité de la plante, à la possibilité de mécanisation et aux coûts de main-d'œuvre pour le pincement et le pincement.

Les cultures et les variétés diffèrent par la nature de la ramification. Cela dépend aussi des conditions environnementales. Dans des conditions optimales, la ramification est beaucoup plus forte. Les plants de chou, les racines, les oignons et l'ail ne se ramifient pas au cours de la première année de vie lorsqu'ils sont cultivés à partir de bulbes à air. Pois et haricots faiblement ramifiés. Les variétés de tomates, de poivrons, de concombres et de courges diffèrent considérablement en force de ramification (nombre de branches et d'ordres).

Le stade reproducteur de l'ontogenèse commence par l'initiation des rudiments primordiaux des organes génitaux. Dans la plupart des cultures, il stimule la croissance active des organes axiaux et de l'appareil d'assimilation. La croissance active se poursuit dans la période initiale de formation des fruits, s'estompant progressivement avec une augmentation de la charge de fruits. Dans le concombre, les pois et de nombreuses autres cultures, la croissance s'arrête pendant la période de formation massive des fruits et de formation des graines. Une forte charge de fruits contribue à l'accélération du vieillissement des plantes et peut être la cause d'une mort prématurée. Dans les pois, les concombres, la collecte des ovaires non mûrs permet de prolonger considérablement la saison de croissance.

Les cultures et les variétés de plantes potagères sont caractérisées par des rythmes saisonniers et quotidiens de croissance et de développement, déterminés génétiquement (endogènes) et des conditions environnementales (exogènes).

Cultures pérennes, bisannuelles et d'hiver provenant de

les zones climatiques tempérées et subtropicales, sont représentées principalement par des plantes à rosettes et semi-rosettes. Au cours de la première année de vie, ils forment une tige très courte et épaissie et une rosette de feuilles peu profonde.

Au printemps de la deuxième année, une tige fleurie se forme rapidement, feuillue dans les formes de vie en semi-rosace (oseille, rhubarbe, raifort, chou, carottes, etc.) et sans feuilles dans les formes de vie en rosette (oignon). À la fin de l'été, avec la maturation des graines, cette tige meurt. Chez les bisannuelles (plantes monocarpiques), la plante entière meurt. Chez les vivaces (plantes polycarpiques), une partie des tiges meurent, partiellement ou totalement (oignons, ail) les feuilles et les racines. Les plantes entrent dans un état de dormance physiologique puis forcée.

La présence d'une rosette, qui détermine la petite taille de la tige, assure l'hivernage des plantes en cultures hivernales et pérennes. L'apparition d'une tige fleurie, qui signifie la transition vers le développement génératif, n'est possible que sous la condition de vernalisation - exposition de la plante pendant une certaine période de basses températures positives. Pour les plantes vivaces, la tige doit apparaître chaque année. De plus, des températures plus basses contribuent (chez la rhubarbe) à la fin de la période de dormance et stimulent la croissance des feuilles, qui est utilisée lors du forçage en sol protégé.

Chez le chou et le chou-fleur, les rosettes se forment différemment. Au début des périodes de semis et de post-semis, les plantes de ces cultures poussent sans rosette, et ce n'est qu'après la formation de 10 ... 15 feuilles que la formation d'une rosette aérienne commence. La tige est plus longue que celle des racines et est plus vulnérable aux températures glaciales. Au cours de la première année de vie, lorsqu'elles sont cultivées à partir de graines, les cultures en rosette et semi-rosette ne se ramifient pas. La ramification n'est observée que la deuxième année dans les cultures bisannuelles et à partir de la deuxième année dans les vivaces.

Après l'hivernage, les cultures pérennes et bisannuelles se caractérisent par une croissance très forte (explosive), qui assure la formation d'une rosette de feuilles et de tiges en peu de temps. Les plantes sont très ramifiées. Les pousses fructifères sont formées à partir de bourgeons actifs et les pousses végétatives sont formées à partir de pousses dormantes qui n'ont pas subi de vernalisation.

Les plantes vivaces forment l'appareil d'assimilation plus rapidement la deuxième année et les années suivantes, offrant une récolte plus précoce que lorsqu'elles sont cultivées à partir de graines la première année.

Une caractéristique des cultures maraîchères bisannuelles, ainsi que des oignons, est la longue durée de la période juvénile (60...70%) par rapport à la période de reproduction (30...40%). Les principaux organes photosynthétiques pendant la période de reproduction chez le chou, le radis, les navets sont les tiges et les gousses des plantes à graines, chez les oignons - les flèches et les téguments des fruits.

Dans les cultures annuelles, la période de reproduction est deux fois plus longue que la période juvénile.

Les lianes sont des plantes grimpantes, rampantes, grimpantes qui ne sont pas capables de maintenir une position verticale, elles utilisent donc d'autres plantes comme support. Les vignes grimpantes et grimpantes (antennes) se caractérisent par une forte croissance initiale et une taille importante de la zone de croissance des pousses, ce qui détermine des taux de croissance très élevés dans le futur. Les jeunes plants de vignes grimpantes (haricots) n'ont pas de nutation circulaire pour s'enrouler autour d'un support ; elle apparaît plus tard. Leur particularité est la croissance lente des feuilles pondues sur la zone de croissance de la pousse.

Les lianes grimpantes grimpantes (cultures potagères des familles Potiron et Pois), du fait de la présence d'antennes à forte sensibilité au contact du support (thigmomorphogénèse), ont la capacité de s'y fixer rapidement et en profondeur. Parmi les vignes cirriformes de la famille des cucurbitacées, une place particulière est occupée par un groupe de vignes rampantes, qui comprennent des courges (pastèque, melon et citrouille) et des variétés européennes de concombre de plein champ. Ils se caractérisent par une position plagiotrope (rampante) de la tige, une verse relativement rapide des tiges après émergence, une forte ramification associée à une capture du territoire la plus rapide possible et une dominance sur celui-ci. Dans des conditions d'humidité suffisante, certaines de ces vignes (par exemple, les citrouilles) forment des racines adventives aux nœuds, assurant une fixation supplémentaire de la tige au sol.

La croissance d'une plante, ses organes individuels et la formation d'une culture dépendent en grande partie de la répartition entre les différentes parties des produits de la photosynthèse, qui est associée à l'activité des centres d'attraction (mobilisation, attraction). La direction d'activité de ces centres de régulation hormonale change au cours de l'ontogenèse. Avec le conditionnement génétique, il est largement déterminé par les conditions de l'environnement extérieur. Les centres d'attraction sont généralement des parties de plantes en croissance: points de croissance et feuilles, racines, organes générateurs (formant des fruits et des graines), ainsi que des organes de stockage (racines, bulbes et tubercules). Souvent entre ces organes il y a compétition dans la consommation des produits de la photosynthèse.

L'intensité de la photosynthèse, le taux et le rapport de croissance des organes individuels de la plante, et finalement le rendement, sa qualité et le moment de sa réception dépendent de l'activité des centres d'attraction.

Une capacité d'attraction particulièrement forte des organes génératifs distingue les variétés de cultures fruitières et maraîchères (pois, haricots, tomates, concombres, poivrons, etc.) destinées à la récolte mécanique simultanée. Dans la plupart de ces variétés, la formation des fruits et la maturation des cultures se déroulent en peu de temps. Ils se caractérisent également par un arrêt relativement précoce de la croissance.

De nombreuses techniques agricoles reposent sur la régulation de l'emplacement des centres d'attraction et de leur activité (la période de culture d'une culture, la gestion de la croissance des semis, la formation des plantes, les régimes de température, l'irrigation, les engrais, l'utilisation de substances régulatrices de croissance). La création de conditions pendant la période de stockage des ensembles d'oignons qui excluent la possibilité de sa vernalisation fera du bulbe le centre d'attraction, ce qui vous permettra d'obtenir une bonne récolte. Au contraire, il est important de créer les conditions de leur vernalisation lors du stockage des oignons royaux et des cellules royales des cultures bisannuelles.

Des pertes de rendement et une diminution de la qualité des produits sont observées avec la floraison des racines, choux, laitues, épinards et autres cultures. Le centre d'attraction dans ces cas se déplace des organes végétatifs de stockage vers les organes génératifs. Les racines de radis deviennent flasques (coton), les feuilles de laitue deviennent rugueuses et insipides, la croissance des bulbes s'arrête.

La topographie et l'activité des centres attractifs, leur équilibre avec l'activité photosynthétique de l'appareil d'assimilation déterminent l'efficacité économique de la photosynthèse, le moment de la récolte et les indicateurs quantitatifs et qualitatifs de la récolte. Par exemple, un grand nombre de fruits par unité de surface de feuilles dans certaines variétés de tomate et de melon entraîne une diminution de la teneur en matière sèche des fruits et une perte de goût.

Les points de croissance et les jeunes feuilles consomment tous les produits de la photosynthèse, ainsi qu'une partie importante des composés minéraux des feuilles adultes et vieillissantes. Les vieilles feuilles, en outre, donnent aux jeunes et une partie des substances plastiques précédemment accumulées.

La capacité d'attraction phénoménale des embryons fécondés se manifeste dans certaines cultures dans des fruits arrachés à la plante mère. Les pédoncules à fleurs épanouies de pommes de terre, d'oignons, coupés après pollinisation ou même pollinisés après coupe, placés dans l'eau, forment des graines à partir d'une partie des ovules. Pendant tout ce temps, les tiges de fleurs et les fruits s'assimilent. Récolté à partir de plantes, feuilles de concombre hebdomadaires, fruits non mûrs de variétés de courgettes à fruits verts, citrouille, dans des conditions favorables d'éclairage, de chaleur et d'humidité relative, ne pas sécher pendant un à deux mois avant que les graines ne mûrissent et assimilent le dioxyde de carbone (CO2 ). Une partie des ovules, en fonction de la taille et de l'âge de l'ovaire, forme des graines en germination à part entière, qui sont souvent beaucoup plus petites que les graines formées dans les fruits de la plante mère. Les fruits qui n'ont pas de chlorophylle (blanche) n'ont pas cette capacité.

Envoyer votre bon travail dans la base de connaissances est simple. Utilisez le formulaire ci-dessous

Les étudiants, les étudiants diplômés, les jeunes scientifiques qui utilisent la base de connaissances dans leurs études et leur travail vous en seront très reconnaissants.

Posté sur http://www.allbest.ru/

Plan

• 1. L'importance planétaire des plantes
• 2. Métamorphose des racines
• 3. Inflorescences
• 4. Schémas de base de la croissance des plantes
• 5. Le concept d'ontogenèse, de croissance et de développement des plantes
• 6. Communautés végétales

1. L'importance planétaire des plantes

L'importance planétaire des plantes est associée à leur mode de nutrition autotrophe par la photosynthèse. La photosynthèse est le processus de formation de substances organiques (sucre et amidon) à partir de minéraux (eau et dioxyde de carbone) en présence de lumière à l'aide de la chlorophylle. Lors de la photosynthèse, les plantes libèrent de l'oxygène dans l'atmosphère. C'est cette caractéristique de la photosynthèse qui a conduit au fait que, dans les premiers stades du développement de la vie sur Terre, de l'oxygène est apparu dans son atmosphère. Il a non seulement assuré la respiration anaérobie de la plupart des organismes, mais a également contribué à l'apparition d'un écran d'ozone qui protège la planète des rayons ultraviolets. De nos jours, les plantes affectent également la composition de l'air. Ils l'hydratent, absorbent le dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène. Dès lors, la protection de la couverture verte de la planète est une des conditions pour prévenir une crise écologique globale.

Dans le processus d'activité vitale des plantes vertes, d'énormes masses de matière organique sont créées à partir de substances inorganiques et d'eau, qui sont ensuite utilisées comme nourriture par les plantes elles-mêmes, les animaux et les humains.

La matière organique des plantes vertes accumule l'énergie solaire, grâce à laquelle la vie se développe sur Terre. Cette énergie, accumulée par les plantes anciennes, constitue la base des ressources énergétiques utilisées par l'homme dans l'industrie : charbon, tourbe.

Les plantes fournissent une quantité énorme de produits nécessaires à l'homme comme matières premières pour diverses industries. Les plantes satisfont les besoins fondamentaux de l'homme en matière de nourriture et de vêtements, de médicaments.

2. Métamorphose des racines

plante photosynthèse phytocénose autotrophe

Une caractéristique des métamorphoses racinaires est que beaucoup d'entre elles ne reflètent pas des changements dans les fonctions principales de la racine, mais des changements dans les conditions de leur mise en œuvre. La métamorphose la plus courante de la racine doit être considérée comme la mycorhize, un complexe de la racine et des hyphes de champignons fusionnés avec elle, à partir duquel les plantes reçoivent de l'eau contenant des minéraux dissous.

La racine est formée à partir de la racine principale en raison du dépôt d'une grande quantité de nutriments. Les plantes-racines se forment principalement dans les conditions de culture des plantes. On les trouve dans les betteraves, les carottes, les radis, etc. Dans le tubercule, il y a : a) une tête portant une rosette de feuilles ; b) le cou - la partie médiane; c) la racine elle-même, d'où partent les racines latérales.

Les tubercules racinaires, ou cônes racinaires, sont des sceaux charnus de racines latérales et adventices. Parfois, ils atteignent une très grande taille et constituent un réservoir de substances de réserve, principalement des glucides. Dans les tubercules racinaires du chistyak, orchidées, l'amidon sert de substance de réserve. L'inuline s'accumule dans les racines adventives des dahlias, qui se sont transformées en tubercules racinaires.

Parmi les plantes cultivées, il faut citer la patate douce, de la famille des liserons. Ses tubercules racinaires atteignent généralement 2 à 3 kg, mais peuvent être plus. Cultivé dans les régions subtropicales et tropicales pour la production d'amidon et de sucre.

Des racines aériennes se forment dans certaines plantes tropicales. Ils se développent sous forme de tiges annexielles, sont de couleur brune et pendent librement dans l'air. Caractérisé par la capacité d'absorber l'humidité atmosphérique. Ils peuvent être vus dans les orchidées.

Des racines accrochées, à l'aide desquelles de faibles tiges de vigne grimpent sur des troncs d'arbres, le long des murs, des pentes. De telles racines adventives, poussant dans des fissures, fixent bien la plante et lui permettent de s'élever à de grandes hauteurs. Le groupe de ces vignes comprend le lierre, qui est répandu en Crimée et dans le Caucase.

Racines respiratoires. Dans les plantes des marais, aux racines ordinaires dont l'accès à l'air est très difficile, des racines spéciales poussent vers le haut à partir du sol. Ils sont au-dessus de l'eau et reçoivent l'air de l'atmosphère. Les racines respiratoires se trouvent dans le cyprès des marais. (Caucase, Floride).

3. Inflorescences

Inflorescence (lat. inflorescentia) - une partie du système de pousses d'une plante angiosperme qui porte des fleurs et, par conséquent, est diversement modifiée. Les inflorescences sont généralement plus ou moins nettement démarquées de la partie végétative de la plante.

La signification biologique de l'apparition des inflorescences réside dans la probabilité croissante de pollinisation des fleurs des plantes anémophiles (c'est-à-dire pollinisées par le vent) et entomophiles (c'est-à-dire pollinisées par les insectes).

Les inflorescences sont déposées à l'intérieur des bourgeons floraux ou mixtes. Classification et caractéristiques des inflorescences :

Par la présence et la nature des bractées (brractées) :

Frondose (latin frondis - feuillage, feuilles, verts) ou feuillu - inflorescences dans lesquelles les bractées ont des plaques bien développées (par exemple, fuchsia, violet tricolore, salicaire monétisée).

Bractose - inflorescences dans lesquelles les bractées sont représentées par des feuilles écailleuses de la formation supérieure - bractées (par exemple, muguet, lilas, cerise).

Ébractées ou nues - inflorescences dans lesquelles les bractées sont réduites (par exemple, radis sauvage, bourse à pasteur et autres choux (crucifères).

Degré de ramification :

Simple - inflorescences dans lesquelles les fleurs simples sont situées sur l'axe principal et, par conséquent, la ramification ne dépasse pas deux ordres (par exemple, jacinthe, cerisier des oiseaux, plantain, etc.).

Complexe - inflorescences dans lesquelles les inflorescences privées (partielles) sont situées sur l'axe principal, c'est-à-dire que la ramification atteint trois, quatre ordres ou plus (par exemple, lilas, troène, viorne, etc.).

Selon le type de pousse et le sens d'ouverture des fleurs :

Racemosous, ou Botrician (du latin raczmus et du grec botryon - pinceau, bouquet) - inflorescences caractérisées par un type monopodial de croissance des axes et acropetal (c'est-à-dire dirigé de la base de l'axe vers son sommet) ouverture des fleurs (par exemple , thé Ivan, bourse de berger et etc.)

Cymose (du latin cyma - semi-parapluie) - inflorescences caractérisées par un type sympodial de croissance des axes et une ouverture basipétale (c'est-à-dire dirigée du haut de l'axe vers sa base) des fleurs.

Par la nature du comportement des méristèmes apicaux :

Inflorescences fermées ou certaines - dans lesquelles les méristèmes apicaux (apicales) des axes sont consacrés à la formation de la fleur apicale (toutes les inflorescences cymeuses, ainsi que les racèmes de certaines plantes: corydalis, crassula, jacinthes des bois, etc.).

Inflorescences ouvertes ou indéterminées dans lesquelles les méristèmes apicaux des axes restent à l'état végétatif (muguet, jacinthe, gaulthérie, etc.).

4. Schémas de base de la croissance des plantes

Les principales lois de la croissance des plantes : la loi d'une longue période de croissance ; rythme et périodicité; corrélations de croissance, polarité ; régénération

Le rythme de croissance - alternance de croissance lente et intensive d'une cellule, d'un organe, d'un organisme - peut être quotidien, saisonnier - est le résultat de l'interaction de facteurs internes et externes.

La périodicité de croissance est typique des formes pérennes, hivernales et bisannuelles, dans lesquelles la période de croissance active est interrompue par une période de dormance.

La loi d'une longue période de croissance - Le taux de croissance linéaire (masse) dans l'ontogenèse d'une cellule, d'un tissu, d'un organe quelconque, d'une plante dans son ensemble est instable et peut être exprimé par une courbe sigmoïde (courbe de Sachs). La phase de croissance linéaire a été appelée par Sachs la grande période de croissance. Il y a 4 sections (phases) de la courbe.

La période initiale de croissance lente (période de latence).

Log period, une grande période de croissance selon Sachs

phase de décélération.

Etat stationnaire (fin de croissance).

Corrélations de croissance (stimulantes, inhibitrices, compensatoires) - reflètent la dépendance de la croissance et du développement de certains organes ou parties d'une plante par rapport à d'autres, leur influence mutuelle. Un exemple de corrélations stimulantes est l'influence mutuelle d'une pousse et d'une racine. La racine fournit aux organes aériens de l'eau et des nutriments, et les substances organiques (glucides, auxines) nécessaires à la croissance des racines proviennent des feuilles vers les racines.

Corrélations inhibitrices (inhibitrices) - certains organes inhibent la croissance et le développement d'autres organes. Un exemple de ces corrélations est le phénomène de dominance apicale - inhibition de la croissance des bourgeons latéraux, des pousses par le bourgeon apical de la pousse. Un exemple est le phénomène du fruit "royal", qui a commencé en premier. Utilisation dans la pratique de la suppression de la dominance apicale : formation de cime par coupe des sommités des pousses dominantes, cueillette des plantules et plantules d'arbres fruitiers.

Les corrélations compensatoires reflètent la dépendance de la croissance et des relations compétitives des organes individuels vis-à-vis de l'apport de leurs nutriments. Au cours du processus de croissance d'un organisme végétal, une réduction naturelle se produit (chute, mort) ou une partie des organes en développement est supprimée artificiellement (marche, amincissement des ovaires), et le reste se développe à un rythme plus rapide.

Régénération - la restauration des pièces endommagées ou perdues.

Physiologique - restauration de la coiffe racinaire, remplacement de l'écorce des troncs d'arbres, remplacement des anciens éléments de xylème par de nouveaux;

Traumatique - cicatrisation des blessures des troncs et des branches; associée à la formation de callosités. Restauration des organes aériens perdus par le réveil et la repousse des bourgeons axillaires ou latéraux.

La polarité est une différenciation spécifique des structures et des processus dans l'espace caractéristique des plantes. Il se manifeste dans une certaine direction de croissance de la racine et de la tige, dans une certaine direction de mouvement des substances.

5. Le concept d'ontogenèse, de croissance et de développement des plantes

L'ontogenèse (cycle de vie), ou développement individuel, est un complexe de changements constants et irréversibles dans l'activité vitale et la structure des plantes depuis l'émergence d'un œuf fécondé, d'un bourgeon embryonnaire ou végétatif jusqu'à la mort naturelle. L'ontogenèse est une mise en œuvre cohérente du programme génétique héréditaire pour le développement d'un organisme dans des conditions environnementales spécifiques.

Les termes "croissance" et "développement" sont utilisés pour caractériser l'ontogenèse des plantes.

La croissance est une tumeur du cytoplasme et des structures cellulaires, entraînant une augmentation du nombre et de la taille des cellules, des tissus, des organes et de la plante entière dans son ensemble (selon D.A. Sabinin, 1963). La croissance des plantes ne peut être considérée comme un processus purement quantitatif. Ainsi, les pousses émergentes, les feuilles sont qualitativement différentes les unes des autres. Les plantes, contrairement aux organismes animaux, grandissent tout au long de leur vie, mais généralement avec quelques interruptions (période de repos). Indicateurs de taux de croissance - le taux d'augmentation de la masse, du volume, de la taille de la plante.

Développement - changements qualitatifs dans les structures vivantes, dus au passage du cycle de vie du corps. Développement - changements qualitatifs dans la structure et les fonctions de la plante dans son ensemble et de ses parties individuelles - organes, tissus et cellules qui se produisent au cours du processus d'ontogenèse (selon D.A. Sabinin). L'émergence de différences qualitatives entre les cellules, les tissus et les organes est appelée différenciation.

La formation (ou morphogenèse) chez les plantes comprend les processus d'initiation, de croissance et de développement des cellules (cytogenèse), des tissus (histogenèse) et des organes (organogenèse).

Les processus de croissance et de développement sont étroitement liés. Cependant, une croissance rapide peut s'accompagner d'un développement lent et vice versa. Les plantes d'hiver, lorsqu'elles sont semées au printemps, poussent rapidement, mais ne se reproduisent pas. En automne, à basse température, les plantes d'hiver poussent lentement, mais elles subissent des processus de développement. Un indicateur du taux de développement est la transition des plantes vers la reproduction.

Selon la durée de l'ontogenèse, les plantes agricoles sont divisées en annuelles, bisannuelles et vivaces.

Les plantes annuelles sont divisées en:

éphémères - plantes dont l'ontogenèse se produit en 3 à 6 semaines;

printemps - plantes (céréales, légumineuses) dont la saison de croissance commence au printemps ou en été et se termine le même été ou automne;

hiver - plantes dont la végétation commence à l'automne et se termine à l'été ou à l'automne de l'année suivante.

Les plantes bisannuelles au cours de la première année de vie forment des organes végétatifs et rudimentaires, la deuxième année elles fleurissent et portent des fruits.

Les plantes pérennes (graminées fourragères, cultures fruitières et baies) ont une durée d'ontogenèse de 3...10 à plusieurs décennies.

Les plantes annuelles et de nombreuses plantes bisannuelles (carottes, betteraves, choux) appartiennent au groupe des plantes monocarpiques ou monoporteuses. Après la fructification, ils meurent.

Chez les plantes polycarpiques, la fructification se répète pendant plusieurs années (graminées vivaces, arbustes à baies, arbres fruitiers). La division des plantes en monocarpiques et polycarpiques est conditionnelle. Ainsi, dans les pays tropicaux, le coton, le ricin, la tomate et d'autres se développent sous forme de formes polycarpiques pérennes, et sous les latitudes tempérées - sous forme d'annuelles. Le blé et le seigle sont des plantes annuelles, mais il existe aussi des formes vivaces parmi elles.

Périodisation de l'ontogenèse. L'ontogenèse des plantes supérieures est classée de différentes manières. On distingue généralement :

Périodes végétatives et reproductives. Pendant la période végétative, la masse végétative s'accumule intensément, le système racinaire se développe intensément, le tallage et la ramification se produisent, les organes floraux sont pondus. La période de reproduction comprend la floraison et la fructification.

Les phases phénologiques se distinguent par des changements morphologiques clairement exprimés chez les plantes. En ce qui concerne les cultures spécifiques, les phénophases sont décrites en détail dans la culture des plantes, la culture des légumes et la culture des fruits. Ainsi, dans les céréales, on distingue les phases suivantes : germination des graines, semis, apparition de la troisième feuille, tallage, formation des tubes, épiaison, floraison, phases de lait, cire et pleine maturité.

Les étapes de l'organogenèse végétale. 12 étapes de l'organogenèse, reflétant les processus morphophysiologiques de l'ontogenèse végétale, ont été identifiées par F.M. Cooperman (1955) (figure 1) :

aux stades 1-2, la différenciation des organes végétatifs se produit,

sur III-IV - différenciation de l'inflorescence rudimentaire,

sur V-VIII - la formation de fleurs,

sur IX - fécondation et formation d'un zygote,

sur X-XII - croissance et formation de graines.

Avec un bon approvisionnement en céréales avec de l'eau et de l'azote, une grande oreille avec un grand nombre d'épillets se forme aux stades II et III. La fin de la vernalisation dans les cultures d'hiver peut être jugée par l'allongement du cône de croissance et le début de la différenciation des tubercules de l'épillet (stade III). L'induction photopériodique se termine par l'apparition de signes de différenciation florale (stade V).

principales périodes d'âge. Il y a 5 tranches d'âge :

embryonnaire - la formation d'un zygote;

juvénile - germination de l'embryon et formation d'organes végétatifs;

maturité - l'apparition des rudiments de fleurs, la formation d'organes reproducteurs;

reproduction (fructification) - formation unique ou multiple de fruits;

vieillissement - la prédominance des processus de décomposition et la faible activité des structures.

L'étude des modèles d'ontogenèse des plantes agricoles est l'une des tâches principales de la physiologie végétale particulière et de la production végétale.

6. Communautés végétales

Les communautés végétales (ainsi que les espèces individuelles, les formes intraspécifiques et les térats) qui ont une relation suffisamment définie et stable avec les conditions environnementales et qui sont utilisées pour reconnaître ces conditions sont appelées indicateurs. Les conditions déterminées à l'aide d'indicateurs sont appelées objets d'indication, ou indicateurs, et le processus de détermination est appelé indication. Les indicateurs peuvent être des organismes individuels ou leurs combinaisons (cénoses), dont la présence indique certaines propriétés de l'environnement. Cependant, il existe des cas fréquents où l'une ou l'autre espèce ou cénose a une amplitude écologique très large et n'est donc pas un indicateur, mais ses caractéristiques individuelles changent considérablement dans différentes conditions écologiques et peuvent être utilisées à titre indicatif. Dans les sables du Zaunguz Karakum (Turkménistan), par exemple, les feuilles épineuses sont très répandues. (Acanthophyllum brevibracteatum), ayant généralement des fleurs roses, mais dans les zones où les accumulations de soufre sont fréquentes (par exemple, dans la région des collines de soufre), la couleur des fleurs vire au blanc. Dans les paysages de la région de Moscou, les accumulations de perchoirs perchés dans les prairies peuvent être déterminées non pas tant par la composition floristique des phytocénoses des prairies, mais par la durée des phénophases individuelles, puisque les zones sous lesquelles se trouvent les perchoirs perchés sont indiquées par des données à long terme. la floraison de plusieurs espèces, qui affecte l'aspect de la prairie. Dans les deux cas, ce ne sont pas les espèces ou les cénoses en tant que telles qui sont utilisées à titre indicatif, mais seulement certaines de leurs caractéristiques.

La connexion entre un indicateur et un indicateur s'appelle une indication. Selon la nature de la relation d'indication, les indicateurs sont divisés en directs et indirects. Les indicateurs directs sont directement liés à l'indicateur et dépendent généralement de sa présence.

Un exemple d'indicateurs directs des eaux souterraines peut servir dans les régions arctiques de la communauté avec la prédominance des plantes du groupe - phréatophytes obligatoires (c'est-à-dire des plantes constamment associées aux eaux souterraines) - chievniki (association. Achnatherum splendens) communautés d'épines de chameau (espèces du genre Alhagi). Ces communautés ne peuvent exister en dehors du lien indicatif, et s'il est rompu, elles meurent. Indirect, ou médiatisé, est une connexion indicative réalisée à travers un lien intermédiaire reliant l'indicateur et l'indiquer. Ainsi, des bosquets clairsemés de psammophiles Aristide pennata dans les sables du désert, ils servent d'indicateur indirect des accumulations locales d'eau perchée sous le sable. Bien qu'il n'y ait pas de lien direct ici, les pionniers des psammophytes soulignent la faible fixation du sable, qui conduit à une bonne aération des strates sableuses et à une infiltration libre des sédiments, c'est-à-dire les conditions qui favorisent la formation d'eau perchée. Les indicateurs directs sont plus fiables et fiables que les indicateurs indirects.

Selon le degré de stabilité géographique des liens d'indication, les indicateurs peuvent être divisés en indicateurs panréalistes, régionaux et locaux. La connexion des indicateurs pan-réalistes avec l'indicateur est uniforme sur toute la gamme de l'indicateur. Oui, roseau (Phragmites australis) est un indicateur pan-réel de l'augmentation de l'humidité du substrat dans le développement de son système racinaire. Les indicateurs panaréaux ne sont pas nombreux et appartiennent généralement aux directs. Beaucoup plus fréquents sont les indicateurs régionaux qui ont une relation constante avec l'indiquer uniquement dans une certaine région physique-géographique, et les indicateurs locaux qui restent une constance indicative uniquement sur la zone d'une région physique-géographique connue. Ceux-ci et d'autres s'avèrent pour la plupart indirects.

Toutes les subdivisions d'indicateurs ci-dessus en termes de nature et de stabilité de la relation avec l'indicateur n'ont de sens que par rapport à un lien indicatif spécifique avec un indicateur connu dans un système indicateur-indicateur particulier. En dehors de cela, ils n'ont pas d'importance. Ainsi, une même communauté peut être un indicateur pan-réaliste direct pour un indicateur et un indicateur local indirect pour un autre. Par conséquent, il est impossible de parler de l'importance de l'indicateur de la cénose ou de l'espèce en général, sans déterminer exactement de quel indicateur il s'agit. plante photosynthèse phytocénose autotrophe

Les indicateurs déterminés à partir d'indicateurs botaniques sont très divers. Il peut s'agir à la fois de types différents de certains objets naturels (sols, roches, eaux souterraines, etc.), et de diverses propriétés de ces objets (composition mécanique, salinité, fracturation, etc.), et de certains processus intervenant dans le milieu (érosion, suffusion , karst, déflation, submersion, migration saline, etc.) et les propriétés individuelles de l'environnement (climat). Lorsque tel ou tel processus fait l'objet d'une indication, ce ne sont pas des espèces individuelles ou des cénoses, mais des systèmes interconnectés de communautés végétales, leurs séries écologiques et génétiques, qui agissent comme indicateurs. Les indicateurs peuvent être non seulement des processus naturels, mais également des changements créés dans l'environnement par l'homme, s'y produisant lors de la mise en valeur des terres, l'impact des entreprises industrielles sur celui-ci, l'exploitation minière et la construction.

Les principales directions de la géobotanique indicatrice se distinguent par des indicateurs, pour déterminer quelles observations géobotaniques indicatrices sont utilisées. Les domaines suivants sont actuellement les plus importants :

1) pédo-indication, 2) litho-indication, 3) hydro-indication, 4) indication des conditions du pergélisol, 5) indication des minéraux, 6) indication des processus naturels, 7) indication des processus anthropiques.

La pédoindication et la lithoindication sont souvent combinées en géoindication. La pédoindication, ou indication du sol, est l'un des domaines les plus importants, car les liens entre le sol et le couvert végétal sont les plus incontestables et les plus connus. Cette direction comporte deux volets : l'indication des différents taxons (c'est-à-dire les types, sous-types, genres et types de sols) et l'indication de certaines propriétés des sols (composition mécanique, salinité, etc.). La première, d'une importance exceptionnellement grande, s'avère assez compliquée, car il n'y a pas toujours une uniformité complète dans la typologie et la classification des sols (surtout dans les unités taxonomiques les plus basses), de sorte que la portée de l'indication s'avère parfois être quelque peu indéfini. La deuxième branche est maintenant beaucoup plus développée, puisque les propriétés du sol peuvent être caractérisées dans la plupart des cas par des indicateurs quantitatifs (selon les résultats des analyses), et il est donc possible d'établir avec une grande précision la relation de certaines communautés végétales avec un certaine amplitude de ces indicateurs.

La lithoindication est appelée indication géobotanique des roches. La lithoindication est étroitement liée à la pédoindication, mais couvre des couches plus profondes de la terre. La connexion de la végétation avec ces horizons peut être soit directe (due aux plantes au système racinaire le plus puissant), soit indirecte (par le système roche-sol-végétation). De nombreuses communautés végétales sont des indicateurs de l'altération des roches aux premiers stades de la formation du sol sur celles-ci (par exemple, les communautés de lichens et d'algues lithophiles). Les indicateurs végétatifs peuvent indiquer la fracturation des roches (due au développement prédominant de la végétation dans les fissures), certaines caractéristiques chimiques des roches (teneur en gypse, teneur en ferrugineux, teneur en carbonate, etc.), leur composition granulométrique (désignant les argiles, les sables, les limons sableux , limons, galets).

L'hydroindication, ou indication des eaux souterraines, repose sur la capacité de nombreuses plantes à se développer uniquement lorsque leur système racinaire est connecté à des horizons saturés en eau. Ici, comme dans le domaine de la lithoindication, on utilise des communautés végétales à prédominance de plantes à racines profondes. Avec l'indication géobotanique, il est également possible d'évaluer la minéralisation des eaux souterraines. Dans le même temps, les indicateurs d'eaux souterraines fortement minéralisées sont souvent (mais pas toujours) les mêmes communautés qui indiquent des roches contenant du sel.L'indication des conditions du pergélisol est très complexe. Il est basé sur l'idée que la couverture végétale de la zone de pergélisol dépend des propriétés thermiques du substrat et des processus saisonniers de dégel et de gel. Cependant, ces propriétés des sols de pergélisol dépendent à la fois de leur composition granulométrique et des conditions géomorphologiques, hydrologiques et hydrogéologiques. Par conséquent, l'indication des conditions du pergélisol est en quelque sorte le résultat de l'intégration des études de pédo-indication, de litho-indication et d'hydro-indication. Toutes les directions envisagées - pédoindication, lithoindication, hydroindication et indication des conditions du pergélisol - ont

similitude en ce que les principaux indicateurs sont les communautés végétales.

L'indication des ressources minérales diffère à bien des égards des autres domaines d'indication géobotanique. Ici, ce ne sont pas les communautés végétales qui sont généralement utilisées comme indicateurs directs, mais les espèces individuelles, les petites formes intraspécifiques de plantes, ainsi que les térats. Dans ce cas, l'indication est basée sur des faits établis par des observations sur le fort rôle formateur de nombreux composés, ainsi que sur leur effet pathologique sur l'apparence de la plante - sa couleur, la morphologie de ses organes et leurs proportions typiques. L'indication indirecte peut également être faite par les communautés si elles désignent des différences lithologiques de roches auxquelles est associée la distribution de certains minéraux. Mais ces indicateurs indirects sont généralement de nature locale et leur valeur pratique est donc limitée.

L'indication des processus, à la fois naturels et anthropiques, n'est pas faite par les communautés végétales individuelles, mais par leurs séries écologiques et génétiques. Ce sont des séries spatiales de communautés dont les sections se succèdent dans l'ordre où elles se succèdent dans le temps. Autrement dit, il s'agit d'une succession de séries déployées dans l'espace. Chaque communauté participant à une telle série reflète une certaine étape du processus qui a créé cette série. Dans les conditions de terrain, ces séries se présentent sous la forme de divers complexes et combinaisons. Les séries écologiques et génétiques, indiquant des processus naturels, reflètent à la fois des successions endodynamiques (survenant à la suite du développement de la phytocénose elle-même, qui modifie l'environnement) et des successions exodynamiques (survenant sous l'influence de causes externes).

Les indicateurs de processus anthropiques sont généralement des séries exodynamiques.

En plus des principales directions énumérées ci-dessus, il existe certains types d'indications qui n'ont pas encore reçu un développement et une application aussi larges, mais qui sont néanmoins assez importantes. Celles-ci comprennent : l'indication des conditions climatiques, l'indication de la structure tectonique du territoire et, en particulier, l'emplacement des différents types de failles tectoniques. Quelques cas d'application de l'indication à ces objets seront examinés dans les chapitres consacrés aux zones et sous-zones où ces types d'indication sont le plus clairement exprimés.

Hébergé sur Allbest.ru

...

Documents similaires

Historique du développement de la recherche dans le domaine de la physiologie végétale. Principes de l'origine et du développement du chloroplaste à partir des proplastes dans la cellule végétale. Fonctions de base, structure, photosynthèse et appareil génétique des chloroplastes. Caractéristiques des produits de la photosynthèse.

résumé, ajouté le 12/11/2008


Le concept de forme de vie en relation avec les plantes, le rôle de l'environnement dans son développement. L'habitus des groupes de plantes résultant de la croissance et du développement dans certaines conditions. Caractéristiques distinctives d'un arbre, d'un arbuste, de plantes à fleurs et herbacées.

résumé, ajouté le 07/02/2010


Considération et analyse des principaux groupes de facteurs qui peuvent provoquer un stress chez les plantes. Connaissance des phases de la triade de Selye dans le développement du stress chez les plantes. Étude et caractérisation de la physiologie de la résistance des plantes au stress à l'aide de systèmes de défense.

test, ajouté le 17/04/2019


Le concept de nutrition des plantes. Les éléments les plus importants utilisés dans les solutions nutritives, le principe de leur action sur la plante. La photosynthèse en tant que processus principal conduisant à la formation de substances organiques. Nutrition racinaire, rôle des engrais dans le développement des plantes.

résumé, ajouté le 05/06/2010


Le concept de zone, son importance dans le processus d'introduction des plantes et l'efficacité économique de l'introduction. Bases écologiques et biologiques de l'acclimatation des plantes ligneuses en République de Biélorussie. Analyse complète des introducteurs et exotiques de la région de Pruzhany.

dissertation, ajouté le 09/07/2015


Base cellulaire de la croissance des plantes. Croissance tissulaire en fonction de sa spécificité. Processus de transformation d'une cellule embryonnaire en une cellule spécialisée (différenciation). Les principales parties de l'évasion. Caractéristiques de la croissance des feuilles des plantes monocotylédones. Morphogénèse racinaire.

dissertation, ajouté le 23/04/2015


Systèmes récepteurs des plantes et des animaux. Formation et fonctionnement du système de perception de la lumière par les photosystèmes. L'inclusion de l'énergie des photons dans les processus de photosynthèse. Formules chimiques de base de la chlorophylle. Fonction photoprotectrice protectrice des caroténoïdes.

résumé, ajouté le 17/08/2015


Facteurs terrestres et cosmiques de la vie végétale. Le rayonnement solaire comme principale source de lumière pour les plantes. Rayonnement photosynthétiquement et physiologiquement actif et sa signification. Influence de l'intensité d'éclairage. L'importance de la chaleur et de l'air dans la vie végétale.

présentation, ajouté le 01/02/2014


Reproduction végétative - reproduction de plantes à l'aide d'organes végétatifs: branches, racines, pousses, feuilles ou parties de celles-ci. Avantages de la multiplication végétative. Différentes méthodes de propagation des plantes, méthodes de culture des plantes par graines.

résumé, ajouté le 06/07/2010


Caractéristiques des principaux groupes de plantes en relation avec l'eau. Adaptations anatomiques et morphologiques des plantes au régime hydrique. Adaptations physiologiques des plantes confinées à des habitats de différentes teneurs en eau.

Littérature complémentaire :

M.Kh. Chailakhyan. gibbérellines végétales. Maison d'édition de l'Académie des sciences de l'URSS, 1961, 63 p.

J. Bernier, J.-M. Quinet, R. Sachs. Physiologie de la floraison. v.1-2, M. : Agropromizdat, 1985

V.V. Polevoy, T. S. Salamatova. Physiologie de la croissance et du développement des plantes. Maison d'édition de l'Université de Leningrad, L., 1991, 239 p.506 p.

Questions sur le sujet :

Caractérisation des facteurs qui déterminent les schémas de croissance et de développement des plantes.

Croissance des plantes (modèles, types).

Types de mouvement chez les plantes.

Développement de la plante (types d'ontogenèse, étapes de l'ontogenèse, caractéristiques de la période d'évocation, caractéristiques de la phase dormante).

La théorie de Kroenke sur le vieillissement et le rajeunissement des plantes.

Caractéristiques de la maturation des parties productives des plantes.

L'utilisation des régulateurs de croissance dans la pratique agricole.

Caractéristiques des facteurs qui déterminent les schémas de croissance et de développement des plantes

Tous les processus précédemment étudiés dans l'ensemble déterminent, tout d'abord, la mise en œuvre de la fonction principale de l'organisme végétal - la croissance, la formation de la progéniture et la préservation de l'espèce. Cette fonction s'exerce à travers les processus de croissance et de développement.

Le cycle de vie de tout organisme eucaryote, c'est-à-dire son développement à partir d'un œuf fécondé jusqu'à sa formation complète, son vieillissement et sa mort par mort naturelle, s'appelle ontogénie.

La croissance est un processus de nouvelle formation irréversible d'éléments structurels, accompagné d'une augmentation de la masse et de la taille de l'organisme, c'est-à-dire changement quantitatif.

Le développement est un changement qualitatif des composants du corps, dans lequel les formes ou fonctions existantes sont transformées en d'autres.

Les deux processus sont influencés par divers facteurs :

facteurs environnementaux abiotiques externes, tels que la lumière du soleil,

facteurs internes de l'organisme lui-même (hormones, traits génétiques).

En raison de la totipotence génétique de l'organisme, déterminée par le génotype, il existe une formation strictement séquentielle de l'un ou l'autre type de tissu en fonction du stade de développement de l'organisme. La formation de certaines hormones, enzymes, types de tissus dans une certaine phase de développement de la plante est généralement déterminée activation primaire des gènes correspondants et appelé activation différentielle des gènes (DAG).

L'activation secondaire des gènes, ainsi que leur répression, peuvent également se produire sous l'influence de certains facteurs externes.

L'un des régulateurs intracellulaires les plus importants de l'activation des gènes et du développement d'un processus particulier associé aux processus de croissance ou à la transition d'une plante vers la phase suivante de développement sont phytohormones.

Les phytohormones étudiées se divisent en deux grands groupes :

stimulants de croissance

inhibiteurs de croissance.

À leur tour, les stimulants de croissance sont divisés en trois classes :

gibbérellines,

cytokinines.

Pour auxinam comprennent des substances de nature indole, un représentant typique est l'acide indolyl-3-acétique (IAA). Ils sont formés dans des cellules méristématiques et se déplacent à la fois de manière basipète et acropète. Les auxines accélèrent l'activité mitotique du méristème apical et du cambium, retarder la chute feuilles et ovaires, activent la formation des racines.

Pour gibbérellines comprennent des substances de nature complexe - dérivés de l'acide gibbérellique. Isolé de champignons ascomycètes (genre Gibberella fujikuroi) avec un stade conidial prononcé (genre Fusarium). C'est au stade conidien que ce champignon provoque la maladie des "mauvaises pousses" du riz, qui se caractérise par la croissance rapide des pousses, leur allongement, leur amincissement et, par conséquent, la mort. Les gibbérellines sont également transportées dans la plante de manière acropète et basipète, à la fois dans le xylème et dans le phloème. Les gibbérellines accélèrent la phase d'élongation cellulaire, régulent les processus de floraison et de fructification et induisent une nouvelle formation de pigments.

Pour cytokinines comprennent des dérivés de purine, dont un représentant typique est kinétine. Ce groupe d'hormones n'a pas un effet aussi prononcé que les précédents, cependant, les cytokinines affectent de nombreuses parties du métabolisme, améliorent la synthèse de l'ADN, de l'ARN et des protéines.

inhibiteurs de croissance représenté par deux substances :

l'acide abscisique,

Acide abscissique est une hormone de stress, sa quantité augmente fortement avec un manque d'eau (fermeture des stomates) et de nutriments. L'ABA inhibe la biosynthèse des acides nucléiques et des protéines.

Éthylène - c'est une phytohormone gazeuse qui inhibe la croissance et accélère la maturation des fruits. Cette hormone est sécrétée par les organes de la plante en maturation et affecte à la fois les autres organes de la même plante et les plantes voisines. L'éthylène accélère la chute des feuilles, des fleurs, des fruits en raison de la libération de cellulase des pétioles, ce qui accélère la formation d'une couche de séparation. L'éthylène se forme lors de la décomposition de l'étrel, ce qui facilite grandement son utilisation pratique en agriculture.