60. Fase pertumbuhan: embrio, peregangan, diferensiasi dan fitur fisiologisnya. Diferensiasi sel dan jaringan.

Fase embrio atau siklus mitosis Sel dibagi menjadi dua periode: pembelahan sel yang sebenarnya (2-3 jam) dan periode antara pembelahan - interfase (15-20 jam). Mitosis adalah metode pembelahan sel di mana jumlah kromosom menjadi dua kali lipat, sehingga setiap sel anak menerima satu set kromosom yang sama dengan set kromosom sel induk. Tergantung pada karakteristik biokimia, tahap interfase berikut dibedakan: prasintetik - G 1 (dari celah bahasa Inggris - interval), sintetis - S dan premitotik - G 2. Selama tahap G 1, nukleotida dan enzim yang diperlukan untuk sintesis DNA disintesis. Sintesis RNA berlangsung. Selama periode sintetik, duplikasi DNA dan pembentukan histon terjadi. Pada tahap G 2, sintesis RNA dan protein berlanjut. Replikasi DNA mitokondria dan plastid terjadi di seluruh interfase.

Fase peregangan. Sel-sel yang telah berhenti membelah terus tumbuh dengan ekstensi. Di bawah aksi auksin, transpor proton ke dinding sel diaktifkan, mengendur, elastisitasnya meningkat, dan aliran air tambahan ke dalam sel menjadi mungkin. Terjadi pertumbuhan dinding sel karena masuknya zat pektin dan selulosa dalam komposisinya. Pektin terbentuk dari asam galakturonat dalam vesikel aparatus Golgi. Vesikel mendekati plasmalemma dan membrannya menyatu dengannya, dan isinya dimasukkan ke dalam dinding sel. Mikrofibril selulosa disintesis pada permukaan luar plasmalemma. Peningkatan ukuran sel yang sedang tumbuh terjadi karena pembentukan vakuola sentral yang besar dan pembentukan organel sitoplasma.

Pada akhir fase peregangan, lignifikasi dinding sel meningkat, yang mengurangi elastisitas dan permeabilitasnya, penghambat pertumbuhan menumpuk, dan aktivitas oksidase IAA meningkat, yang mengurangi kandungan auksin dalam sel.

fase diferensiasi sel. Setiap sel tumbuhan mengandung dalam genomnya informasi lengkap tentang perkembangan seluruh organisme dan dapat menimbulkan pembentukan tumbuhan utuh (sifat totipotensi). Namun, sebagai bagian dari suatu organisme, sel ini hanya akan menyadari sebagian dari informasi genetiknya. Kombinasi fitohormon, metabolit, dan faktor fisikokimia (misalnya, tekanan sel tetangga) berfungsi sebagai sinyal untuk ekspresi hanya gen tertentu.

Fase kedewasaan. Sel melakukan fungsi yang ditetapkan selama diferensiasinya.

Penuaan dan kematian sel. Dengan penuaan sel, ada melemahnya sintetis dan peningkatan proses hidrolitik. Di organel dan sitoplasma, vakuola autophagic terbentuk, klorofil dan kloroplas, retikulum endoplasma, aparatus Golgi, nukleolus dihancurkan, mitokondria membengkak, jumlah krista berkurang di dalamnya, dan nukleus vakuolisasi. Kematian sel menjadi ireversibel setelah penghancuran membran sel, termasuk tonoplast, pelepasan isi vakuola dan lisosom ke dalam sitoplasma.

Penuaan dan kematian sel terjadi sebagai akibat akumulasi kerusakan pada aparatus genetik, membran sel dan masuknya kematian sel terprogram genetik - PCD (kematian sel terprogram), mirip dengan apoptosis pada sel hewan.

Ritme pertumbuhan- pergantian pertumbuhan sel, organ, organisme yang lambat dan intensif - bisa setiap hari, musiman - adalah hasil interaksi faktor internal dan eksternal.

Frekuensi pertumbuhan karakteristik bentuk abadi, musim dingin dan dua tahunan, di mana periode pertumbuhan aktif terganggu oleh periode tidak aktif.

Hukum periode pertumbuhan yang panjang- Laju pertumbuhan linier (massa) dalam ontogeni sel, jaringan, organ apa pun, tanaman secara keseluruhan tidak konstan dan dapat dinyatakan dengan kurva sigmoid (kurva Sachs). Fase pertumbuhan linier disebut oleh Sachs sebagai periode pertumbuhan besar. Ada 4 bagian (fase) dari kurva.

1. Periode awal pertumbuhan lambat (lag period).
2. Periode log, periode pertumbuhan yang besar menurut Sachs)
3. fase perlambatan.
4. Keadaan stasioner (akhir pertumbuhan).

Korelasi pertumbuhan (stimulasi, penghambatan, kompensasi)- mencerminkan ketergantungan pertumbuhan dan perkembangan beberapa organ atau bagian tanaman pada yang lain, pengaruh timbal baliknya. Contoh korelasi yang merangsang adalah pengaruh timbal balik antara pucuk dan akar. Akar menyediakan organ di atas tanah dengan air dan nutrisi, dan zat organik (karbohidrat, auksin) yang diperlukan untuk pertumbuhan akar berasal dari daun ke akar.

Korelasi penghambatan (inhibitor) - tentang hari organ menghambat pertumbuhan dan perkembangan organ lainnya. Contoh dari korelasi ini adalah fenomena a dominasi puncak- penghambatan pertumbuhan tunas lateral, tunas oleh tunas apikal tunas. Contohnya adalah fenomena buah "kerajaan", yang dimulai lebih dulu. Gunakan dalam praktek menghilangkan dominasi apikal: pembentukan mahkota dengan memotong pucuk pucuk dominan, memetik bibit dan bibit pohon buah-buahan.

Ke korelasi kompensasi mencerminkan ketergantungan pertumbuhan dan hubungan kompetitif organ individu pada penyediaan nutrisi mereka dengan Anda. Dalam proses pertumbuhan organisme tanaman, pengurangan alami terjadi (jatuh, mati) atau bagian dari organ yang berkembang dihilangkan secara artifisial (loncatan, penipisan ovarium), dan sisanya tumbuh lebih cepat.

regenerasi - pemulihan bagian yang rusak atau hilang.

• Fisiologis - pemulihan tudung akar, penggantian kulit batang pohon, penggantian elemen xilem lama dengan yang baru;
• Traumatis - penyembuhan luka batang dan cabang; berhubungan dengan pembentukan kalus. Pemulihan organ di atas tanah yang hilang karena kebangkitan dan pertumbuhan kembali tunas aksila atau lateral.

Polaritas - khas tumbuhan diferensiasi spesifik struktur dan proses dalam ruang. Ini memanifestasikan dirinya dalam arah pertumbuhan akar dan batang tertentu, dalam arah pergerakan zat tertentu.

Siklus hidup (ontogenesis) tumbuhan. Dalam ontogenesis, empat tahap perkembangan dibedakan: embrionik, meneruskan tanaman induk dari pembentukan zigot hingga pematangan benih dan dari awal hingga pematangan organ reproduksi vegetatif; juvenil (muda) - dari perkecambahan biji atau kuncup vegetatif hingga permulaan kemampuan untuk membentuk organ reproduksi; tahap kematangan (reproduksi) - peletakan dasar-dasar organ reproduksi, pembentukan bunga dan gamet, pembungaan, pembentukan biji dan organ perbanyakan vegetatif; tahap usia tua adalah periode dari berhentinya berbuah sampai mati.

Perjalanan ontogenesis dikaitkan dengan perubahan kualitatif terkait usia dalam proses metabolisme, yang menjadi dasar transisi ke pembentukan organ reproduksi dan struktur morfologis.

Dalam praktik penanaman sayuran, untuk menunjukkan keadaan umur tanaman, istilah "fase perkembangan" lebih sering digunakan, yang menunjukkan manifestasi morfologis tertentu dari keadaan umur tanaman. Paling sering, fase fenologis digunakan untuk ini (perkecambahan biji, perkecambahan, percabangan, tunas, pembentukan buah, dll.), Inisiasi organ di meristem apikal (tahap organogenesis).

Sebagian besar tanaman sayuran yang membentuk organ makanan dari formasi vegetatif (kol kepala, kohlrabi, kubis Brussel, tanaman selada) berakhir di perkebunan sayuran dengan periode remaja, tanpa melanjutkan ke pembentukan organ generatif sebelum panen.

Panen dikaitkan dengan pertumbuhan - peningkatan ukuran tanaman, organnya, peningkatan jumlah dan ukuran sel, pembentukan struktur baru.

Periode perkecambahan adalah tahap penting dalam kehidupan tanaman - transisi ke nutrisi mandiri. Ini mencakup beberapa fase: penyerapan air dan pembengkakan (berakhir dengan mematuk benih); pembentukan (pertumbuhan) akar primer; perkembangan kecambah; pembentukan bibit dan transisinya ke nutrisi mandiri.

Selama periode penyerapan air dan pembengkakan benih, dan pada beberapa tanaman dan pada awal pertumbuhan akar primer, benih dapat mengering dan kembali ke keadaan tidak aktif, yang digunakan dalam beberapa metode benih sebelum disemai. persiapan. Pada tahap perkecambahan selanjutnya, hilangnya kelembaban menyebabkan kematian bibit.

Tingkat perkecambahan dan pertumbuhan awal bibit sangat tergantung pada ukuran biji. Tanaman berbiji relatif besar dan benih besar dari satu tumpukan tidak hanya memberikan perkecambahan lebih cepat, yang dikaitkan dengan kekuatan pertumbuhan yang relatif tinggi, tetapi juga pertumbuhan awal yang lebih kuat. Pertumbuhan awal yang paling kuat dimiliki oleh tanaman menjalar (labu, famili Leguminosa) yang berbiji besar. Mentimun, sebulan setelah perkecambahan, menggunakan hingga 17% dari area yang dialokasikan untuknya, dan wortel, menurut V.I. Edelstein, menggunakan sekitar 1%. Pertumbuhan awal tanaman yang lemah dari keluarga Seledri dan Bawang tidak hanya tidak memungkinkan penggunaan penuh radiasi matahari pada tahap awal, tetapi juga secara signifikan meningkatkan biaya untuk melindungi tanaman dari gulma.

Tanaman sayuran buah tahunan dan tahunan (tomat, lada, terong, mentimun, labu, labu siam, dll.) terutama diwakili oleh tanaman sisa, ciri khasnya adalah pembuahan yang diperpanjang. Ini adalah aneka tanaman. Tanaman dapat secara bersamaan memiliki buah yang matang, ovarium muda, bunga yang belum berkembang dan yang dalam fase berbuah.

Budaya dan varietas dapat berbeda secara signifikan dalam tingkat remontansi, yang menentukan ritme pertumbuhan dan aliran tanaman.

Dari saat benih dipatok, pembentukan akar melampaui pertumbuhan batang. Proses metabolisme yang kompleks dikaitkan dengan sistem akar. Permukaan menyerap akar jauh melebihi permukaan penguapan daun. Perbedaan ini tidak sama untuk tanaman dan varietas, tergantung pada umur tanaman dan kondisi tumbuh. Pimpinan terkuat dalam pengembangan sistem akar melekat pada tanaman tahunan, dan di antara varietas, yang lebih baru, dengan pengecualian tanaman bawang, serta tanaman keras, tetapi tumbuh di dataran tinggi pegunungan, di mana lapisan tanah subur kecil.

Akar utama embrio berkembang menjadi akar utama, menghasilkan sistem akar yang sangat bercabang. Dalam banyak budaya, sistem akar membentuk akar dari ordo kedua, ketiga dan selanjutnya.

Misalnya, dalam kondisi Ural Tengah, kubis putih varietas Slava dalam fase kematangan teknis memiliki total panjang akar 9185 m, dan jumlahnya mencapai 927.000, dalam tomat - masing-masing 1893 dan 116.000, dalam bawang - 240 m dan 4600. Dalam kubis dan tomat, percabangan akar mencapai urutan kelima, pada bawang - urutan ketiga. Pada sebagian besar tanaman sayuran, akar utama mati relatif awal dan sistem akar menjadi berserat. Ini difasilitasi dengan transplantasi (bibit) budaya, serta membatasi jumlah nutrisi tanah. Dalam banyak budaya (keluarga Nightshade, Labu, Kubis, dll.), akar adventif memainkan peran penting, yang terbentuk dari lutut hipokotil atau bagian lain dari batang setelah ditumbuk dan dipetik. Sistem akar umbi yang diperbanyak secara vegetatif dan tanaman umbi (kentang, ubi jalar, artichoke Yerusalem, bawang merah dan multi-tier, dll.) Diwakili secara eksklusif oleh akar adventif. Selama perbanyakan benih bawang, sebagian besar akar pada awal pembentukan umbi diwakili oleh yang adventif.

Akar pertumbuhan diisolasi, yang dengannya pertumbuhan progresif sistem akar terjadi, termasuk bagian aktifnya - rambut akar. Permukaan penyerap akar jauh melebihi permukaan bagian tanaman yang berasimilasi. Ini terutama diucapkan dalam liana. Jadi, dalam mentimun sebulan setelah penanaman bibit, luas permukaan kerja akar mencapai 20 ... 25 m 2, melebihi permukaan daun lebih dari 150 kali. Rupanya, fitur ini terkait dengan fakta bahwa tanaman merambat tidak mentolerir kerusakan pada sistem akar pada bibit, yang hanya mungkin terjadi jika bibit dalam pot digunakan, yang tidak termasuk kerusakan pada akar. Sifat pembentukan sistem akar tidak hanya tergantung pada karakteristik genetik tanaman, tetapi juga pada metode budidaya dan kondisi pertumbuhan lainnya. Kerusakan pada bagian atas akar utama dalam kultur bibit mengarah pada pembentukan sistem akar berserat. Kepadatan tanah yang tinggi (1,4 ... 1,5 g / cm 3) memperlambat pertumbuhan sistem akar, dan pada beberapa tanaman berhenti. Tanaman sangat bervariasi dalam cara sistem akarnya merespon pemadatan tanah. Tanaman dengan tingkat pertumbuhan yang relatif lambat, seperti wortel, paling tahan terhadap pemadatan. Pada mentimun, tingkat pertumbuhan sistem akar yang tinggi terkait erat dengan kebutuhan akan aerasi yang cukup - kekurangan oksigen dalam tanah menyebabkan akar mati dengan cepat.

Sistem root memiliki struktur berjenjang. Sebagian besar akar dalam banyak kasus terletak di cakrawala bajak, namun, penetrasi akar yang dalam ke dalam tanah juga dimungkinkan (Gbr. 3). Untuk brokoli, putih, kembang kol dan kubis Beijing, kohlrabi, batun, bawang merah dan daun bawang, peterseli, lobak, selada, seledri, bawang putih dan bayam, kedalaman penetrasi akar adalah 40...70 cm; untuk terong, rutabaga, kacang polong, mustard, zucchini, wortel, mentimun, paprika, lobak, bit, adas, sawi putih - 70 ... 120; untuk semangka, artichoke, melon, kentang, ubi, akar oat, rhubarb, asparagus, tomat, labu dan lobak - lebih dari 120 cm.

Permukaan aktif akar biasanya mencapai ukuran maksimumnya pada awal pembentukan buah, dan pada kubis - pada awal kematangan teknis, setelah itu di sebagian besar tanaman, terutama mentimun, secara bertahap berkurang sebagai akibat dari kematian akar. rambut. Selama ontogenesis, rasio hisap dan konduksi akar juga berubah.

Rambut akar berumur pendek, mati dengan sangat cepat. Saat tanaman tumbuh, bagian aktif dari sistem akar bergerak ke akar ordo yang lebih tinggi. Produktivitas sistem akar tergantung pada kondisi di mana akar berada dan pasokan produk fotosintesis ke sistem di atas tanah. Biomassa akar dalam kaitannya dengan sistem di atas tanah rendah.

Pada tanaman sayuran tahunan, akar mati selama musim. Seringkali akhir pertumbuhan akar menyebabkan tanaman mulai menua. Sebagian besar tanaman sayuran tahunan memiliki ritme musiman dalam pengembangan sistem akar. Di pertengahan dan akhir musim panas, akarnya mati seluruhnya atau sebagian. Pada bawang merah, bawang putih, kentang, dan tanaman lainnya, sistem akar mati total. Dalam rhubarb, coklat kemerah-merahan dan artichoke, itu terutama bagian aktif dari akar yang mati, sedangkan akar utama dan bagian dari cabangnya tetap ada. Dengan dimulainya hujan musim gugur, akar baru mulai tumbuh dari bagian bawah umbi dan akar utama. Ini terjadi secara berbeda dalam budaya yang berbeda. Akar tumbuh di bawang putih dan segera kuncup terbangun, yang memberi daun. Pada bawang, hanya akar yang tumbuh, karena bohlam diam.

Tanaman keras lainnya (bawang batun, tarragon, coklat kemerah-merahan) menumbuhkan akar dan daun baru. Perkembangan akar musim gugur adalah syarat utama untuk musim dingin yang sukses dan pertumbuhan yang cepat di musim semi, yang memastikan produksi awal.

Selama umbi kentang dalam keadaan diam, pembentukan akar tidak dapat terjadi, karena proses ini didahului oleh perkecambahan umbi.

Pertumbuhan kembali akar di musim gugur juga diamati pada tanaman sayuran dua tahunan jika mereka tetap berada di lapangan, yang terjadi dalam produksi benih dengan tanaman langsung atau penanaman sel ratu di musim gugur.

Pertumbuhan akar dan sistem di atas tanah diatur oleh fitohormon, beberapa di antaranya (giberelin, sitokinin) disintesis di akar, dan beberapa (asam indoleasetat dan absisat) disintesis di daun dan ujung pucuk. Setelah pertumbuhan akar germinal, pemanjangan hipokotil pucuk dimulai. Setelah dilepaskan ke permukaan bumi, pertumbuhan terhambat di bawah pengaruh cahaya. Epikotil mulai tumbuh. Jika tidak ada cahaya, hipokotil terus tumbuh,

yang menyebabkan melemahnya bibit. Untuk mendapatkan tanaman sehat yang kuat, penting untuk mencegah hipokotil meregang. Saat menanam bibit, perlu untuk memberikan penerangan yang cukup, suhu rendah dan kelembaban relatif selama kemunculan bibit.

Kondisi eksternal selama periode transisi penting menuju nutrisi mandiri ini sangat menentukan pertumbuhan, perkembangan, dan produktivitas tanaman selanjutnya.

Pertumbuhan tunas lebih lanjut dikaitkan dengan proses diferensiasi meristem apikal dan lateral, morfogenesis, yaitu pembentukan organ untuk pertumbuhan dan perkembangan sel dan jaringan (sitogenesis). organ vegetatif dan generatif (organogenesis). Morfogenesis diprogram secara genetik dan bervariasi tergantung pada kondisi eksternal yang memengaruhi sifat fenotipik - pertumbuhan, perkembangan, dan produktivitas.

Pertumbuhan tanaman sayuran dikaitkan dengan percabangan, yang pada tanaman milik berbagai bentuk kehidupan dapat monopodial, ketika tunas apikal tetap tumbuh selama ontogenesis (Labu), simpodial, ketika sumbu orde pertama berakhir dengan bunga terminal atau perbungaan ( Solanaceae), dan campuran menggabungkan kedua jenis percabangan.

Percabangan adalah fitur yang sangat penting yang terkait dengan laju pembentukan tanaman, kualitas dan produktivitas tanaman, kemungkinan mekanisasi, dan biaya tenaga kerja untuk menjepit dan menjepit.

Budaya dan varietas berbeda dalam sifat percabangan. Itu juga tergantung pada kondisi lingkungan. Dalam kondisi optimal, percabangan jauh lebih kuat. Tanaman kubis, tanaman umbi-umbian, bawang merah, bawang putih tidak bercabang di tahun pertama kehidupan ketika ditanam dari umbi udara. Kacang polong dan buncis bercabang lemah. Varietas tomat, lada, mentimun dan labu berbeda secara signifikan dalam kekuatan percabangan (jumlah cabang dan pesanan).

Tahap reproduksi ontogeni dimulai dengan inisiasi dasar primordial organ generatif. Dalam kebanyakan budaya, merangsang pertumbuhan aktif organ aksial dan peralatan asimilasi. Pertumbuhan aktif berlanjut pada periode awal pembentukan buah, secara bertahap memudar dengan peningkatan jumlah buah. Pada mentimun, kacang polong dan banyak tanaman lainnya, pertumbuhan berhenti selama periode pembentukan buah massal dan pembentukan biji. Banyaknya buah-buahan berkontribusi pada percepatan penuaan tanaman dan mungkin menjadi penyebab kematian dini. Dalam kacang polong, mentimun, pengumpulan ovarium mentah memungkinkan untuk memperpanjang musim tanam secara signifikan.

Kultur dan varietas tanaman sayuran dicirikan oleh ritme pertumbuhan dan perkembangan musiman dan harian, ditentukan secara genetik (endogen) dan kondisi lingkungan (eksogen).

Tanaman tahunan, dua tahunan dan musim dingin yang berasal dari

zona iklim sedang dan subtropis, diwakili terutama oleh tanaman roset dan semi-roset. Pada tahun pertama kehidupan, mereka membentuk batang menebal yang sangat pendek dan roset daun yang dangkal.

Pada musim semi tahun kedua, batang berbunga dengan cepat terbentuk, berdaun dalam bentuk kehidupan semi-roset (kemerahan, rhubarb, lobak, kol, wortel, dll.) Dan tidak memiliki daun dalam roset (bawang). Pada akhir musim panas, dengan pematangan biji, batang ini mati. Pada tanaman dua tahunan (tanaman monokarpik), seluruh tanaman mati. Pada tanaman keras (tanaman polikarpik), sebagian batang mati, sebagian atau seluruhnya (bawang, bawang putih) daun dan akar. Tanaman memasuki keadaan fisiologis dan kemudian dormansi paksa.

Kehadiran roset, yang menentukan ukuran kecil batang, memastikan musim dingin tanaman yang berlebihan di musim dingin dan tanaman tahunan. Munculnya batang berbunga, yang berarti transisi ke perkembangan generatif, hanya dimungkinkan di bawah kondisi vernalisasi - paparan tanaman selama periode suhu positif rendah tertentu. Untuk tanaman tahunan, batang harus muncul setiap tahun. Selain itu, suhu yang lebih rendah berkontribusi (dalam rhubarb) pada penghentian periode tidak aktif dan merangsang pertumbuhan daun, yang digunakan saat memaksa di tanah yang dilindungi.

Dalam kubis dan kembang kol, mawar terbentuk secara berbeda. Pada awal periode pembibitan dan pasca-semai, tanaman tanaman ini tumbuh tanpa roset, dan hanya setelah pembentukan 10 ... 15 daun, pembentukan roset di atas tanah dimulai. Batangnya lebih panjang dari tanaman umbi-umbian dan lebih rentan terhadap suhu beku. Pada tahun pertama kehidupan, ketika tumbuh dari biji, kultur roset dan semi-roset tidak bercabang. Percabangan diamati hanya pada tahun kedua pada tanaman dua tahunan dan dari tahun kedua pada tanaman keras.

Setelah musim dingin, tanaman tahunan dan dua tahunan dicirikan oleh pertumbuhan (ledakan) yang sangat kuat, yang memastikan pembentukan roset daun dan batang dalam waktu singkat. Tanaman sangat bercabang. Tunas berbuah terbentuk dari tunas aktif, dan tunas vegetatif terbentuk dari tunas dorman yang belum mengalami vernalisasi.

Tanaman tahunan membentuk alat asimilasi lebih cepat pada tahun kedua dan berikutnya, memberikan panen lebih awal daripada ketika ditanam dari biji pada tahun pertama.

Ciri tanaman sayuran dua tahunan, serta bawang, adalah durasi periode juvenil yang panjang (60...70%) dibandingkan dengan periode reproduksi (30...40%). Organ fotosintesis utama selama periode reproduksi dalam kubis, lobak, lobak adalah batang dan polong tanaman biji, dalam bawang - panah dan integumen buah-buahan.

Pada tanaman tahunan, periode reproduksi dua kali lebih lama dari yang muda.

Liana adalah tumbuhan merambat, merambat, memanjat yang tidak mampu mempertahankan posisinya secara tegak, sehingga menggunakan tumbuhan lain sebagai penopang. Tanaman merambat memanjat dan memanjat (antena) dicirikan oleh pertumbuhan awal yang kuat dan ukuran yang signifikan dari zona tunas yang tumbuh, yang menentukan tingkat pertumbuhan yang sangat tinggi di masa depan. Tanaman muda merambat (kacang) tidak memiliki nutasi melingkar untuk membungkus penyangga; dia muncul nanti. Keunikan mereka adalah pertumbuhan lambat daun yang diletakkan di zona pertumbuhan tunas.

Memanjat tanaman merambat (tanaman sayuran dari keluarga Labu dan kacang polong), karena adanya antena dengan sensitivitas tinggi untuk kontak dengan dukungan (thigmomorphogenesis), memiliki kemampuan untuk dengan cepat dan menyeluruh menempel padanya. Di antara tanaman merambat cirriform dalam keluarga Cucurbitaceae, tempat khusus ditempati oleh sekelompok tanaman merambat yang merambat, yang meliputi labu (semangka, melon dan labu) dan varietas mentimun Eropa. Mereka dicirikan oleh posisi batang yang plagiotropik (merayap), batang yang relatif cepat rebah setelah muncul, percabangan yang kuat terkait dengan penangkapan wilayah tercepat yang mungkin dan dominasi di atasnya. Di bawah kondisi kelembaban yang cukup, beberapa tanaman merambat ini (misalnya, labu) membentuk akar tambahan di buku, memberikan pengikatan tambahan batang ke tanah.

Pertumbuhan tanaman, organ individunya, dan pembentukan tanaman sangat tergantung pada distribusi antara bagian-bagian individu dari produk fotosintesis, yang dikaitkan dengan aktivitas pusat-pusat penarik (mobilisasi, penarik). Arah aktivitas pusat regulasi hormonal ini berubah selama ontogeni. Seiring dengan pengkondisian genetik, itu sangat ditentukan oleh kondisi lingkungan eksternal. Pusat penarik biasanya bagian tumbuh tanaman: titik tumbuh dan daun, akar, generatif (membentuk buah dan biji), serta organ penyimpanan (tanaman akar, umbi dan umbi). Seringkali antara organ-organ ini terjadi persaingan dalam konsumsi produk fotosintesis.

Intensitas fotosintesis, laju dan rasio pertumbuhan organ tanaman individu, dan akhirnya hasil, kualitas dan waktu penerimaan tergantung pada aktivitas pusat-pusat menarik.

Kemampuan menarik yang sangat kuat dari organ generatif membedakan varietas tanaman buah dan sayuran (kacang polong, buncis, tomat, mentimun, paprika, dll.) yang dimaksudkan untuk pemanenan mesin secara bersamaan. Pada sebagian besar varietas ini, pembentukan buah dan pematangan tanaman berlangsung dalam waktu singkat. Mereka juga ditandai dengan penghentian pertumbuhan yang relatif awal.

Banyak teknik pertanian didasarkan pada pengaturan lokasi pusat daya tarik dan aktivitasnya (periode budidaya tanaman, manajemen pertumbuhan bibit, pembentukan tanaman, rezim suhu, irigasi, pupuk, penggunaan zat pengatur tumbuh). Penciptaan kondisi selama penyimpanan set bawang yang mengecualikan kemungkinan vernalisasi akan menjadikan umbi pusat daya tarik, yang akan memungkinkan Anda untuk mendapatkan panen yang baik. Saat menyimpan bawang, sel ratu tanaman dua tahunan, sebaliknya, penting untuk menciptakan kondisi untuk vernalisasi mereka.

Kehilangan hasil dan penurunan kualitas produk diamati dengan pembungaan tanaman umbi-umbian, kubis, selada, bayam dan tanaman lainnya. Pusat daya tarik dalam hal ini berpindah dari organ vegetatif penyimpan ke organ generatif. Akar lobak menjadi lembek (kapas), daun selada menjadi kasar dan hambar, pertumbuhan umbi berhenti.

Topografi dan aktivitas pusat daya tarik, keseimbangannya dengan aktivitas fotosintesis alat asimilasi menentukan efisiensi ekonomi fotosintesis, waktu panen, indikator kuantitatif dan kualitatif tanaman. Misalnya, sejumlah besar buah per satuan luas daun di beberapa varietas tomat dan melon menyebabkan penurunan kandungan bahan kering dalam buah-buahan dan hilangnya rasa.

Titik pertumbuhan dan daun muda mengkonsumsi semua produk fotosintesis, serta sebagian besar senyawa mineral dari daun dewasa dan daun yang menua. Daun tua, di samping itu, memberikan yang muda dan sebagian dari zat plastik yang terakumulasi sebelumnya.

Daya tarik fenomenal dari embrio yang dibuahi dimanifestasikan dalam beberapa budaya dalam buah-buahan yang diambil dari tanaman induk. Tangkai dengan bunga mekar kentang, bawang, dipotong setelah penyerbukan atau bahkan diserbuki setelah dipotong, ditempatkan di air, membentuk biji dari bagian bakal biji. Selama ini, tangkai bunga dan buah berasimilasi. Dikumpulkan dari tanaman, sayuran mentimun mingguan, buah mentah dari varietas zucchini berbuah hijau, labu, di bawah kondisi pencahayaan yang baik, panas dan kelembaban relatif, jangan mengering selama satu hingga dua bulan sebelum benih matang dan mengasimilasi karbon dioksida (CO2 ). Bagian dari bakal biji, tergantung pada ukuran dan usia ovarium, membentuk biji berkecambah yang lengkap, yang seringkali jauh lebih kecil daripada biji yang terbentuk pada buah pada tanaman induk. Buah yang tidak memiliki klorofil (putih) tidak memiliki kemampuan ini.

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://www.allbest.ru/

Rencana

• 1. Signifikansi planet tumbuhan
• 2. Metamorfosis akar
• 3. Perbungaan
• 4. Pola dasar pertumbuhan tanaman
• 5. Konsep ontogenesis, pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan
• 6. Komunitas tumbuhan

1. Signifikansi planet tumbuhan

Signifikansi planet tanaman dikaitkan dengan mode nutrisi autotrofik mereka melalui fotosintesis. Fotosintesis adalah proses pembentukan zat organik (gula dan pati) dari mineral (air dan karbon dioksida) dengan adanya cahaya dengan bantuan klorofil. Selama fotosintesis, tanaman melepaskan oksigen ke atmosfer. Fitur fotosintesis inilah yang mengarah pada fakta bahwa pada tahap awal perkembangan kehidupan di Bumi, oksigen muncul di atmosfernya. Ini tidak hanya menyediakan respirasi anaerobik untuk sebagian besar organisme, tetapi juga berkontribusi pada munculnya layar ozon yang melindungi planet ini dari radiasi ultraviolet. Saat ini, tanaman juga mempengaruhi komposisi udara. Mereka melembabkannya, menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen. Oleh karena itu, perlindungan tutupan hijau planet ini merupakan salah satu syarat untuk mencegah krisis ekologi global.

Dalam proses aktivitas vital tanaman hijau, massa besar bahan organik dibuat dari zat anorganik dan air, yang kemudian digunakan sebagai makanan oleh tanaman itu sendiri, hewan, dan manusia.

Bahan organik tanaman hijau mengakumulasi energi matahari, yang karenanya kehidupan berkembang di Bumi. Energi ini, yang diakumulasikan oleh tanaman purba, menjadi dasar sumber daya energi yang digunakan manusia dalam industri: batu bara, gambut.

Tumbuhan menyediakan sejumlah besar produk yang dibutuhkan manusia sebagai bahan baku berbagai industri. Tumbuhan memenuhi kebutuhan dasar manusia akan makanan dan pakaian, obat-obatan.

2. Metamorfosis akar

fotosintesis tumbuhan fitocenosis autotrofik

Fitur metamorfosis root adalah bahwa banyak dari mereka tidak mencerminkan perubahan dalam fungsi utama root, tetapi perubahan dalam kondisi implementasinya. Metamorfosis akar yang paling umum harus dianggap mikoriza, kompleks akar dan hifa jamur yang menyatu dengannya, dari mana tanaman menerima air dengan mineral terlarut di dalamnya.

Tanaman akar terbentuk dari akar utama karena pengendapan sejumlah besar nutrisi di dalamnya. Tanaman akar terbentuk terutama dalam kondisi budidaya tanaman. Mereka ditemukan dalam bit, wortel, lobak, dll. Pada tanaman akar, ada: a) kepala yang membawa roset daun; b) leher - bagian tengah; c) akar itu sendiri, dari mana akar lateral berangkat.

Umbi akar, atau kerucut akar, adalah segel berdaging dari akar lateral dan adventif. Terkadang mereka mencapai ukuran yang sangat besar dan merupakan reservoir zat cadangan, terutama karbohidrat. Pada umbi akar chistyak, anggrek, pati berfungsi sebagai zat cadangan. Inulin terakumulasi di akar adventif dahlia, yang telah berubah menjadi umbi akar.

Dari tanaman yang dibudidayakan, seseorang harus menyebutkan ubi jalar, dari keluarga bindweed. Umbi akarnya biasanya mencapai 2 – 3 kg, namun bisa lebih. Dibudidayakan di daerah subtropis dan tropis untuk produksi pati dan gula.

Akar udara terbentuk di beberapa tanaman tropis. Mereka berkembang sebagai batang adneksa, berwarna coklat dan menggantung bebas di udara. Ditandai dengan kemampuan menyerap kelembaban atmosfer. Mereka dapat dilihat pada anggrek.

Akar yang menempel, dengan bantuan batang tanaman merambat yang lemah memanjat batang pohon, di sepanjang dinding, lereng. Akar adventif seperti itu, tumbuh menjadi retakan, memperbaiki tanaman dengan baik dan memungkinkannya naik ke ketinggian. Kelompok tanaman merambat tersebut termasuk ivy, yang tersebar luas di Krimea dan Kaukasus.

Akar pernapasan. Pada tanaman rawa, ke akar biasa yang akses ke udara sangat sulit, akar khusus tumbuh ke atas dari tanah. Mereka berada di atas air dan mendapatkan udara dari atmosfer. Akar pernapasan ditemukan di cemara rawa. (Kaukasus, Florida).

3. Perbungaan

Perbungaan (lat. inflorescentia) - bagian dari sistem pucuk tanaman angiospermae yang menghasilkan bunga dan, oleh karena itu, dimodifikasi secara beragam. Perbungaan biasanya lebih atau kurang jelas dibatasi dari bagian vegetatif tanaman.

Arti biologis dari penampilan perbungaan adalah dalam peningkatan kemungkinan penyerbukan bunga baik tanaman anemophilous (yaitu, penyerbukan angin) dan entomophilous (yaitu, penyerbukan serangga).

Perbungaan diletakkan di dalam bunga atau kuncup campuran. Klasifikasi dan karakteristik perbungaan:

Dengan kehadiran dan sifat bracts (brracts):

Frondose (Latin frondis - dedaunan, daun, hijau), atau perbungaan berdaun - di mana bracts memiliki pelat yang berkembang dengan baik (misalnya, fuchsia, tricolor violet, loosestrife yang dimonetisasi).

Bractose - perbungaan di mana bracts diwakili oleh daun bersisik dari formasi atas - bracts (misalnya, lily lembah, ungu, ceri).

Ebracteous, atau telanjang - perbungaan di mana bracts berkurang (misalnya, lobak liar, dompet gembala dan kubis lainnya (salib).

Gelar percabangan:

Sederhana - perbungaan di mana bunga tunggal terletak di sumbu utama dan, dengan demikian, percabangan tidak melebihi dua ordo (misalnya, eceng gondok, ceri burung, pisang raja, dll.).

Kompleks - perbungaan di mana perbungaan pribadi (sebagian) terletak di sumbu utama, yaitu, percabangan mencapai tiga, empat atau lebih pesanan (misalnya, lilac, privet, viburnum, dll.).

Menurut jenis pertumbuhan dan arah pembukaan bunga:

Racemosous, atau Botrician (dari bahasa Latin raczmus dan botryon Yunani - sikat, tandan) - perbungaan yang ditandai dengan jenis pertumbuhan kapak monopodial dan acropetal (yaitu, diarahkan dari pangkal sumbu ke puncaknya) pembukaan bunga (misalnya , Teh Ivan, dompet gembala, dll.)

Cymose (dari bahasa Latin cyma - semi-umbrella) - perbungaan yang dicirikan oleh tipe simpodial pertumbuhan sumbu dan pembukaan bunga basipetal (yaitu, diarahkan dari atas sumbu ke dasarnya).

Berdasarkan sifat perilaku meristem apikal:

Tertutup, atau tertentu - perbungaan di mana meristem apikal (apikal) sumbu dihabiskan untuk pembentukan bunga apikal (semua perbungaan cymose, serta racemose dari beberapa tanaman: corydalis, crassula, bluebells, dll.).

Terbuka atau tak tentu - perbungaan di mana meristem apikal sumbu tetap dalam keadaan vegetatif (lili lembah, eceng gondok, wintergreen, dll.).

4. Pola dasar pertumbuhan tanaman

Hukum utama pertumbuhan tanaman: hukum periode pertumbuhan yang panjang; ritme dan periodisitas; korelasi pertumbuhan, polaritas; regenerasi

Ritme pertumbuhan - pergantian pertumbuhan sel, organ, organisme yang lambat dan intensif - bisa harian, musiman - adalah hasil interaksi faktor internal dan eksternal.

Periodisitas pertumbuhan khas untuk bentuk tahunan, musim dingin dan dua tahunan, di mana periode pertumbuhan aktif terganggu oleh periode tidak aktif.

Hukum periode pertumbuhan yang panjang - Laju pertumbuhan linier (massa) dalam ontogeni sel, jaringan, organ apa pun, tanaman secara keseluruhan tidak stabil dan dapat dinyatakan dengan kurva sigmoid (kurva Sachs). Fase pertumbuhan linier disebut oleh Sachs sebagai periode pertumbuhan besar. Ada 4 bagian (fase) dari kurva.

Periode awal pertumbuhan lambat (lag period).

Periode log, periode pertumbuhan yang besar menurut Sachs

fase perlambatan.

Keadaan stasioner (akhir pertumbuhan).

Korelasi pertumbuhan (merangsang, menghambat, kompensasi) - mencerminkan ketergantungan pertumbuhan dan perkembangan beberapa organ atau bagian tanaman pada yang lain, pengaruh timbal baliknya. Contoh korelasi yang merangsang adalah pengaruh timbal balik antara pucuk dan akar. Akar menyediakan organ di atas tanah dengan air dan nutrisi, dan zat organik (karbohidrat, auksin) yang diperlukan untuk pertumbuhan akar berasal dari daun ke akar.

Korelasi penghambatan (inhibitory) - beberapa organ menghambat pertumbuhan dan perkembangan organ lainnya. Contoh dari korelasi ini adalah fenomena dominasi apikal - penghambatan pertumbuhan tunas lateral, tunas oleh tunas apikal tunas. Contohnya adalah fenomena buah "kerajaan", yang dimulai lebih dulu. Gunakan dalam praktek menghilangkan dominasi apikal: pembentukan mahkota dengan memotong pucuk pucuk dominan, memetik bibit dan bibit pohon buah-buahan.

Korelasi kompensasi mencerminkan ketergantungan pertumbuhan dan hubungan kompetitif organ individu pada penyediaan nutrisi mereka. Dalam proses pertumbuhan organisme tanaman, pengurangan alami terjadi (jatuh, mati) atau bagian dari organ yang berkembang dihilangkan secara artifisial (loncatan, penipisan ovarium), dan sisanya tumbuh lebih cepat.

Regenerasi - pemulihan bagian yang rusak atau hilang.

Fisiologis - pemulihan tudung akar, penggantian kulit batang pohon, penggantian elemen xilem lama dengan yang baru;

Traumatis - penyembuhan luka batang dan cabang; berhubungan dengan pembentukan kalus. Pemulihan organ di atas tanah yang hilang karena kebangkitan dan pertumbuhan kembali tunas aksila atau lateral.

Polaritas adalah diferensiasi spesifik dari struktur dan proses dalam ruang yang menjadi ciri khas tumbuhan. Ini memanifestasikan dirinya dalam arah pertumbuhan akar dan batang tertentu, dalam arah pergerakan zat tertentu.

5. Konsep ontogenesis, pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Ontogeni (siklus hidup), atau perkembangan individu, adalah kompleks perubahan yang berurutan dan tidak dapat diubah dalam aktivitas vital dan struktur tanaman dari munculnya telur yang dibuahi, embrio atau tunas vegetatif hingga kematian alami. Ontogeni adalah implementasi yang konsisten dari program genetik turun-temurun untuk pengembangan suatu organisme dalam kondisi lingkungan tertentu.

Istilah "pertumbuhan" dan "perkembangan" digunakan untuk mengkarakterisasi ontogeni tanaman.

Pertumbuhan adalah suatu neoplasma dari sitoplasma dan struktur seluler, yang menyebabkan peningkatan jumlah dan ukuran sel, jaringan, organ dan seluruh tanaman secara keseluruhan (menurut D.A. Sabinin, 1963). Pertumbuhan tanaman tidak dapat dilihat sebagai proses kuantitatif murni. Jadi, tunas yang muncul, daun secara kualitatif berbeda satu sama lain. Tumbuhan, tidak seperti organisme hewan, tumbuh sepanjang hidup mereka, tetapi biasanya dengan beberapa gangguan (waktu istirahat). Indikator tingkat pertumbuhan - tingkat peningkatan massa, volume, ukuran tanaman.

Perkembangan - perubahan kualitatif dalam struktur kehidupan, karena berlalunya siklus hidup tubuh. Perkembangan - perubahan kualitatif dalam struktur dan fungsi tanaman secara keseluruhan dan bagian individu - organ, jaringan dan sel yang terjadi dalam proses ontogenesis (menurut D.A. Sabinin). Munculnya perbedaan kualitatif antara sel, jaringan dan organ disebut diferensiasi.

Pembentukan bentuk (atau morfogenesis) pada tumbuhan meliputi proses inisiasi, pertumbuhan dan perkembangan sel (cytogenesis), jaringan (histogenesis) dan organ (organogenesis).

Proses pertumbuhan dan perkembangan saling berkaitan erat. Namun, pertumbuhan yang cepat dapat disertai dengan perkembangan yang lambat dan sebaliknya. Tanaman musim dingin, ketika ditanam di musim semi, tumbuh dengan cepat, tetapi tidak berkembang biak. Di musim gugur, pada suhu rendah, tanaman musim dingin tumbuh lambat, tetapi mereka mengalami proses pengembangan. Indikator laju perkembangan adalah transisi tanaman ke reproduksi.

Menurut durasi ontogenesis, tanaman pertanian dibagi menjadi semusim, dua tahunan dan abadi.

Tanaman tahunan dibagi menjadi:

ephemera - tanaman yang ontogeninya terjadi dalam 3-6 minggu;

musim semi - tanaman (sereal, kacang-kacangan), musim tanam yang dimulai pada musim semi atau musim panas dan berakhir pada musim panas atau musim gugur yang sama;

musim dingin - tanaman yang vegetasinya dimulai pada musim gugur dan berakhir pada musim panas atau musim gugur tahun berikutnya.

Tumbuhan dua tahunan pada tahun pertama kehidupan membentuk vegetatif dan dasar organ generatif, pada tahun kedua mereka berbunga dan berbuah.

Tanaman tahunan (rumput hijauan, buah dan tanaman berry) memiliki durasi ontogenesis dari 3...10 hingga beberapa dekade.

Tanaman tahunan dan banyak dua tahunan (wortel, bit, kubis) termasuk dalam kelompok tanaman monokarpik atau tanaman bantalan tunggal. Setelah berbuah, mereka mati.

Pada tanaman polikarpik, pembuahan berulang selama beberapa tahun (rumput abadi, semak berry, pohon buah-buahan). Pembagian tanaman menjadi monokarpik dan polikarpik bersyarat. Jadi, di negara-negara tropis, kapas, biji jarak, tomat, dan lainnya berkembang sebagai bentuk polikarpik abadi, dan di garis lintang sedang - sebagai semusim. Gandum dan gandum hitam adalah tanaman tahunan, tetapi ada juga bentuk abadi di antara mereka.

Periodisasi ontogeni. Ontogen tanaman tingkat tinggi diklasifikasikan dengan cara yang berbeda. Biasanya dibedakan:

Periode vegetatif dan reproduksi. Selama periode vegetatif, massa vegetatif terakumulasi secara intensif, sistem akar tumbuh secara intensif, anakan dan percabangan terjadi, organ bunga diletakkan. Masa reproduksi meliputi pembungaan dan pembuahan.

Fase fenologis dibedakan dengan perubahan morfologi yang dinyatakan dengan jelas pada tanaman. Berkenaan dengan tanaman tertentu, fenofase dijelaskan secara rinci dalam tumbuh tanaman, tumbuh sayuran, dan tumbuh buah. Jadi, dalam sereal, fase-fase berikut dibedakan: perkecambahan biji, pembibitan, penampilan daun ketiga, anakan, pembentukan tabung, heading, pembungaan, fase susu, lilin dan kematangan penuh.

Tahapan organogenesis tumbuhan. 12 tahap organogenesis, yang mencerminkan proses morfofisiologis dalam ontogenesis tanaman, diidentifikasi oleh F.M. Cooperman (1955) (Gbr. 1):

pada tahap 1-2, diferensiasi organ vegetatif terjadi,

pada III-IV - diferensiasi perbungaan yang belum sempurna,

pada V-VIII - pembentukan bunga,

pada IX - pembuahan dan pembentukan zigot,

pada X-XII - pertumbuhan dan pembentukan biji.

Dengan pasokan sereal yang baik dengan air dan nitrogen, telinga besar dengan sejumlah besar bulir terbentuk pada tahap II dan III. Akhir vernalisasi pada tanaman musim dingin dapat dinilai dengan perpanjangan kerucut pertumbuhan dan awal diferensiasi tuberkel spikelet (tahap III). Induksi fotoperiodik diakhiri dengan munculnya tanda-tanda diferensiasi bunga (stadium V).

periode usia utama. Ada 5 periode usia:

embrionik - pembentukan zigot;

juvenil - perkecambahan embrio dan pembentukan organ vegetatif;

kematangan - penampilan dasar bunga, pembentukan organ reproduksi;

reproduksi (berbuah) - pembentukan buah tunggal atau ganda;

penuaan - dominasi proses pembusukan dan aktivitas struktur yang rendah.

Studi tentang pola ontogeni tanaman pertanian adalah salah satu tugas utama fisiologi tanaman dan produksi tanaman.

6. Komunitas tumbuhan

Komunitas tumbuhan (serta spesies individu, bentuk intraspesifik, dan terat) yang memiliki hubungan yang cukup pasti dan stabil dengan kondisi lingkungan dan digunakan untuk mengenali kondisi ini disebut indikator. Kondisi yang ditentukan dengan bantuan indikator disebut objek indikasi, atau indikator, dan proses penentuannya disebut indikasi. Indikator dapat berupa organisme individu atau kombinasinya (cenosis), yang keberadaannya menunjukkan sifat-sifat lingkungan tertentu. Namun, ada kasus yang sering terjadi ketika satu atau lain spesies atau cenosis memiliki amplitudo ekologi yang sangat luas dan oleh karena itu bukan merupakan indikator, tetapi fitur individualnya berubah secara dramatis di bawah kondisi ekologi yang berbeda dan dapat digunakan untuk indikasi. Di pasir Zaunguz Karakum (Turkmenistan), misalnya, daun berduri tersebar luas. (Acanthophyllum brevibracteatum), biasanya memiliki bunga berwarna merah muda, tetapi di daerah dengan kejadian akumulasi belerang yang dekat (misalnya, di wilayah Perbukitan Sulphur), warna bunga berubah menjadi putih. Di lanskap wilayah Moskow, akumulasi tempat bertengger di padang rumput dapat ditentukan tidak begitu banyak oleh komposisi floristik dari phytocenoses padang rumput, tetapi oleh durasi fenofase individu, karena area di mana tempat bertengger terjadi ditunjukkan oleh jangka panjang. berbunga dari sejumlah spesies, yang mempengaruhi aspek padang rumput. Dalam kedua kasus tersebut, bukan spesies atau cenosis yang digunakan sebagai indikasi, tetapi hanya sebagian dari ciri-cirinya.

Hubungan antara indikator dan indikator disebut indikasi. Tergantung pada sifat hubungan indikasi, indikator dibagi menjadi langsung dan tidak langsung. Indikator langsung berhubungan langsung dengan indikator dan biasanya tergantung pada kehadirannya.

Contoh indikator langsung air tanah dapat berfungsi di wilayah Arktik komunitas dengan dominasi tanaman dari kelompok - phreatophytes wajib (yaitu, tanaman yang selalu terkait dengan air tanah) - chievniki (asosiasi. Achnatherum splendens) komunitas duri unta (spesies dari genus Alhagi). Komunitas-komunitas ini tidak dapat eksis di luar hubungan indikatif, dan jika terputus, maka mereka mati. Tidak langsung, atau termediasi, adalah hubungan indikatif yang dilakukan melalui beberapa penghubung antara yang menghubungkan indikator dan indikasi. Jadi, semak psammophilic yang jarang Aristida pennata di gurun pasir mereka berfungsi sebagai indikator tidak langsung dari akumulasi lokal air yang bertengger di bawah pasir. Meskipun tidak ada hubungan langsung di sini, psammophyte perintis menunjukkan fiksasi pasir yang lemah, yang mengarah pada aerasi yang baik pada strata berpasir dan infiltrasi sedimen yang bebas, yaitu, kondisi yang mendukung pembentukan air yang bertengger. Indikator langsung lebih andal dan andal daripada indikator tidak langsung.

Menurut tingkat stabilitas geografis tautan indikasi, indikator dapat dibagi menjadi pan-realistis, regional dan lokal. Koneksi indikator pan-realistis dengan indikator seragam di seluruh rentang indikator. Ya, buluh (Phragrnites australis) adalah indikator pan-nyata dari peningkatan kelembaban substrat dalam pengembangan sistem akarnya. Indikator panareal tidak banyak dan biasanya termasuk yang langsung. Jauh lebih sering adalah indikator regional yang memiliki hubungan konstan dengan indikasi hanya dalam wilayah fisik-geografis tertentu, dan indikator lokal yang tetap menunjukkan kekonstanan hanya pada area wilayah fisik-geografis yang diketahui. Baik itu dan yang lainnya ternyata sebagian besar tidak langsung.

Semua subdivisi indikator di atas dalam hal sifat dan stabilitas hubungan dengan indikasi hanya bermakna dalam kaitannya dengan beberapa hubungan indikatif tertentu dengan indikasi yang diketahui dalam sistem indikator-indikasi tertentu. Di luar itu, mereka tidak masalah. Dengan demikian, komunitas yang sama dapat menjadi indikator pan-realistis langsung untuk satu indikator dan indikator lokal tidak langsung untuk beberapa indikator lainnya. Oleh karena itu, tidak mungkin untuk berbicara tentang signifikansi indikator cenosis atau spesies secara umum, tanpa menentukan secara pasti indikator mana yang sedang dibahas. fotosintesis tumbuhan fitocenosis autotrofik

Indikator yang ditentukan dengan menggunakan indikator botani sangat beragam. Mereka dapat berupa berbagai jenis benda alam tertentu (tanah, batuan, air tanah, dll.), dan berbagai sifat benda-benda tersebut (komposisi mekanis, salinitas, rekahan, dll.), dan proses tertentu yang terjadi di lingkungan (erosi, suffusion). , karst, deflasi, rawa, migrasi garam, dll.), dan sifat individu lingkungan (iklim). Ketika proses ini atau itu menjadi objek indikasi, bukan spesies individu atau cenosis, tetapi sistem komunitas tumbuhan yang saling berhubungan, rangkaian ekologi dan genetiknya, bertindak sebagai indikator. Indikatornya tidak hanya proses alam, tetapi juga perubahan yang diciptakan oleh manusia di lingkungan, yang terjadi di dalamnya selama reklamasi lahan, dampak perusahaan industri di atasnya, pertambangan, dan konstruksi.

Arah utama indikator geobotani dibedakan oleh indikator, untuk menentukan pengamatan indikator-geobotani mana yang digunakan. Area berikut saat ini yang paling penting:

1) indikasi pedo, 2) indikasi lito, 3) indikasi hidro, 4) indikasi kondisi permafrost, 5) indikasi mineral, 6) indikasi proses alam, 7) indikasi proses antropogenik.

Pedoindication dan lithoindication sering digabungkan menjadi geoindication. Pedoindikasi, atau indikasi tanah, adalah salah satu bidang yang paling penting, karena hubungan antara tanah dan tutupan vegetasi adalah yang paling tak terbantahkan dan terkenal. Arah ini memiliki dua cabang: indikasi berbagai taksa (yaitu, jenis, subtipe, genera, dan jenis tanah) dan indikasi sifat tanah tertentu (komposisi mekanis, salinitas, dll.). Yang pertama, karena sangat penting, ternyata agak rumit, karena tidak selalu ada keseragaman lengkap dalam tipologi dan klasifikasi tanah (terutama di unit taksonomi terendah), sehingga ruang lingkup indikasi kadang-kadang berubah menjadi menjadi agak tidak terbatas. Cabang kedua sekarang telah dikembangkan jauh lebih lengkap, karena sifat-sifat tanah dalam banyak kasus dapat dicirikan oleh indikator kuantitatif (menurut hasil analisis), dan oleh karena itu dimungkinkan untuk menetapkan dengan sangat akurat hubungan komunitas tumbuhan tertentu dengan amplitudo tertentu dari indikator ini.

Lithoindication disebut indikasi geobotani batuan. Lithoindication berkaitan erat dengan pedoindication, tetapi mencakup lapisan bumi yang lebih dalam. Hubungan vegetasi dengan cakrawala ini dapat bersifat langsung (karena tanaman dengan sistem akar paling kuat) atau tidak langsung (melalui sistem vegetasi batu-tanah). Banyak komunitas tumbuhan merupakan indikator pelapukan batuan pada tahap awal pembentukan tanah di atasnya (misalnya, komunitas lumut dan ganggang litofilik). Indikator vegetatif dapat menunjukkan rekahan batuan (karena perkembangan dominan vegetasi di retakan), fitur kimia tertentu dari batuan (kandungan gipsum, kandungan besi, kandungan karbonat, dll.), komposisi granulometrinya (menunjukkan lempung, pasir, lempung berpasir , lempung, kerikil).

Indikasi hidro, atau indikasi air tanah, didasarkan pada kemampuan banyak tanaman untuk berkembang hanya ketika sistem akarnya terhubung ke cakrawala jenuh air. Di sini, seperti di bidang lithoindication, komunitas tumbuhan dengan dominasi tumbuhan berakar dalam digunakan. Dengan indikasi geobotani, juga dimungkinkan untuk menilai mineralisasi air tanah. Pada saat yang sama, indikator air tanah yang sangat termineralisasi sering (tetapi tidak selalu) komunitas yang sama yang menunjukkan batuan pembawa garam.Indikasi kondisi permafrost sangat kompleks. Ini didasarkan pada gagasan bahwa tutupan vegetasi zona permafrost tergantung pada sifat termal substrat dan proses musiman pencairan dan pembekuan. Namun, sifat tanah permafrost ini bergantung pada komposisi granulometriknya dan pada kondisi geomorfologi, hidrologi, dan hidrogeologi. Oleh karena itu, indikasi kondisi permafrost seolah-olah merupakan hasil integrasi studi pedo-indikasi, litho-indikasi, dan hidro-indikasi. Semua arah yang dipertimbangkan - indikasi pedo, indikasi litho, indikasi hidro, dan indikasi kondisi permafrost - memiliki

kesamaan dalam indikator utamanya adalah komunitas tumbuhan.

Indikasi sumber daya mineral berbeda dalam banyak hal dari area indikasi geobotani lainnya. Di sini, bukan komunitas tumbuhan yang biasanya digunakan sebagai indikator langsung, tetapi spesies individu, bentuk tumbuhan kecil intraspesifik, dan juga terat. Dalam hal ini, indikasi didasarkan pada fakta yang ditetapkan oleh pengamatan tentang peran formatif yang kuat dari banyak senyawa, serta efek patologisnya pada penampilan tanaman - warnanya, morfologi organnya, dan proporsinya yang khas. Indikasi tidak langsung juga dapat dibuat oleh komunitas jika mereka menunjukkan perbedaan litologi batuan yang terkait dengan distribusi mineral tertentu. Tetapi indikator tidak langsung seperti itu biasanya bersifat lokal, dan oleh karena itu nilai praktisnya terbatas.

Indikasi proses, baik alami maupun antropogenik, tidak dibuat oleh komunitas tumbuhan individu, tetapi oleh rangkaian ekologi dan genetik mereka. Ini adalah rangkaian komunitas spasial, bagian-bagiannya terletak satu demi satu dalam urutan di mana mereka berhasil satu sama lain dalam waktu. Dengan kata lain, itu adalah rangkaian suksesi yang ditempatkan di luar angkasa. Setiap komunitas yang berpartisipasi dalam rangkaian tersebut mencerminkan tahap tertentu dari proses yang menciptakan rangkaian ini. Di bawah kondisi lapangan, deret tersebut ditemukan dalam bentuk berbagai kompleks dan kombinasi. Serangkaian ekologi dan genetik, yang menunjukkan proses alami, mencerminkan suksesi endodinamik (terjadi sebagai akibat dari perkembangan phytocenosis itu sendiri, yang mengubah lingkungan), dan suksesi eksodinamik (muncul di bawah pengaruh penyebab eksternal).

Indikator proses antropogenik biasanya merupakan rangkaian eksodinamika.

Selain petunjuk-petunjuk utama yang disebutkan di atas, ada beberapa jenis indikasi yang belum mendapatkan pengembangan dan penerapan yang begitu luas, namun cukup penting. Ini termasuk: indikasi kondisi iklim, indikasi struktur tektonik wilayah dan, khususnya, lokasi berbagai jenis patahan tektonik. Beberapa kasus penerapan indikasi untuk objek-objek ini akan dibahas dalam bab yang dikhususkan untuk zona dan subzona di mana jenis indikasi ini paling jelas diungkapkan.

Diselenggarakan di Allbest.ru

...

Dokumen serupa

Sejarah perkembangan penelitian di bidang fisiologi tumbuhan. Prinsip asal dan perkembangan kloroplas dari proplastida dalam sel tumbuhan. Fungsi dasar, struktur, fotosintesis dan peralatan genetik kloroplas. Ciri-ciri hasil fotosintesis.

abstrak, ditambahkan 12/11/2008


Konsep bentuk kehidupan dalam kaitannya dengan tumbuhan, peran lingkungan dalam perkembangannya. Habitus kelompok tumbuhan yang dihasilkan dari pertumbuhan dan perkembangan dalam kondisi tertentu. Ciri khas pohon, semak, tanaman berbunga dan herba.

abstrak, ditambahkan 02/07/2010


Pertimbangan dan analisis kelompok utama faktor yang dapat menyebabkan stres pada tanaman. Kenalan dengan fase triad Selye dalam pengembangan stres pada tanaman. Investigasi dan karakterisasi fisiologi ketahanan cekaman tanaman menggunakan sistem pertahanan.

tes, ditambahkan 17/04/2019


Konsep nutrisi tanaman. Elemen terpenting yang digunakan dalam larutan nutrisi, prinsip aksinya pada tanaman. Fotosintesis sebagai proses utama menuju pembentukan zat organik. Nutrisi akar, peran pupuk dalam perkembangan tanaman.

abstrak, ditambahkan 06/05/2010


Konsep kawasan, signifikansinya dalam proses introduksi tumbuhan dan efisiensi ekonomi introduksi. Basis ekologi dan biologis aklimatisasi tanaman berkayu di Republik Belarus. Analisis komprehensif pengantar dan eksotik wilayah Pruzhany.

makalah, ditambahkan 07/09/2015


Dasar seluler pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan jaringan tergantung pada kekhususannya. Proses transformasi sel embrio menjadi sel khusus (diferensiasi). Bagian utama dari pelarian. Fitur pertumbuhan daun tanaman monokotil. Morfogenesis akar.

makalah, ditambahkan 23/04/2015


Sistem reseptor tumbuhan dan hewan. Pembentukan dan fungsi sistem persepsi cahaya oleh fotosistem. Masuknya energi foton dalam proses fotosintesis. Rumus kimia dasar klorofil. Fungsi fotoprotektif pelindung karotenoid.

abstrak, ditambahkan 17/08/2015


Faktor terestrial dan kosmik kehidupan tumbuhan. Radiasi matahari sebagai sumber cahaya utama bagi tumbuhan. Radiasi aktif fotosintesis dan fisiologis dan signifikansinya. Pengaruh intensitas iluminasi. Pentingnya panas dan udara dalam kehidupan tumbuhan.

presentasi, ditambahkan 02/01/2014


Reproduksi vegetatif - reproduksi tanaman dengan bantuan organ vegetatif: cabang, akar, pucuk, daun atau bagiannya. Keuntungan dari perbanyakan vegetatif. Berbagai metode perbanyakan tanaman, metode menanam tanaman dengan biji.

abstrak, ditambahkan 06/07/2010


Karakteristik kelompok utama tumbuhan dalam kaitannya dengan air. Adaptasi anatomi dan morfologi tanaman terhadap rezim air. Adaptasi fisiologis tanaman terbatas pada habitat dengan kadar air yang berbeda.

Literatur tambahan:

M.Kh. Chailakhyan. tanaman giberelin. Rumah Penerbitan Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, 1961, 63 hal.

J. Bernier, J. - M. Quinet, R. Sachs. Fisiologi berbunga. v.1-2, M.: Agropromizdat, 1985

V.V. Polevoy, T.S. Salamatova. Fisiologi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Rumah Penerbitan Universitas Leningrad, L., 1991, 239 hal.506 hal.

Pertanyaan untuk topik:

Karakterisasi faktor-faktor yang menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Pertumbuhan tanaman (pola, jenis).

Jenis-jenis gerak pada tumbuhan

Perkembangan tanaman (jenis ontogenesis, tahapan ontogenesis, fitur periode kebangkitan, fitur fase tidak aktif).

Teori Kroenke tentang penuaan dan peremajaan tanaman.

Fitur pematangan bagian tanaman yang produktif.

Penggunaan zat pengatur tumbuh dalam praktek pertanian.

Ciri-ciri faktor yang menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Semua proses yang dipelajari sebelumnya secara agregat menentukan, pertama-tama, implementasi fungsi utama organisme tanaman - pertumbuhan, pembentukan keturunan, dan pelestarian spesies. Fungsi ini dilakukan melalui proses pertumbuhan dan perkembangan.

Siklus hidup organisme eukariotik, mis. perkembangannya dari sel telur yang dibuahi hingga pembentukan sempurna, menua dan mati sebagai akibat dari kematian alami, disebut ontogeni.

Pertumbuhan adalah proses pembentukan elemen struktural baru yang ireversibel, disertai dengan peningkatan massa dan ukuran organisme, mis. perubahan kuantitatif.

Perkembangan adalah perubahan kualitatif pada komponen-komponen tubuh, di mana bentuk atau fungsi yang ada diubah menjadi bentuk lain.

Kedua proses tersebut dipengaruhi oleh berbagai faktor:

faktor lingkungan abiotik eksternal, seperti sinar matahari,

faktor internal organisme itu sendiri (hormon, sifat genetik).

Karena totipotensi genetik organisme, ditentukan oleh genotipe, ada formasi berurutan yang ketat dari satu atau beberapa jenis jaringan sesuai dengan tahap perkembangan organisme. Pembentukan hormon tertentu, enzim, jenis jaringan dalam fase tertentu perkembangan tanaman biasanya ditentukan aktivasi primer dari gen yang sesuai dan disebut aktivasi gen diferensial (DAG).

Aktivasi sekunder gen, serta represinya, juga dapat terjadi di bawah pengaruh beberapa faktor eksternal.

Salah satu pengatur intraseluler terpenting dari aktivasi gen dan perkembangan proses tertentu yang terkait dengan proses pertumbuhan atau transisi tanaman ke fase perkembangan berikutnya adalah fitohormon.

Fitohormon yang dipelajari dibagi menjadi dua kelompok besar:

stimulan pertumbuhan

penghambat pertumbuhan.

Pada gilirannya, stimulan pertumbuhan dibagi menjadi tiga kelas:

giberelin,

sitokinin.

Ke auxinam termasuk zat yang bersifat indol, perwakilan khasnya adalah asam indolil-3-asetat (IAA). Mereka terbentuk dalam sel meristematik dan bergerak baik secara basipetal maupun akropetal. Auksin mempercepat aktivitas mitosis meristem apikal dan kambium, tunda jatuh daun dan ovarium, mengaktifkan pembentukan akar.

Ke giberelin termasuk zat yang bersifat kompleks - turunan dari asam giberelat. Terisolasi dari jamur ascomycete (genus Gibberella fujikuroi) dengan tahap konidial yang jelas (genus Fusarium). Pada tahap konidial jamur ini menyebabkan penyakit "tunas buruk" pada padi, yang ditandai dengan pertumbuhan tunas yang cepat, pemanjangannya, penipisan, dan, sebagai akibatnya, kematian. Giberelin juga diangkut dalam tumbuhan secara akropetal dan basipetal, baik di xilem maupun di floem. Giberelin mempercepat fase pemanjangan sel, mengatur proses pembungaan dan pembuahan, dan menginduksi pembentukan pigmen baru.

Ke sitokinin termasuk turunan purin, perwakilan khasnya adalah kinetin. Kelompok hormon ini tidak memiliki efek yang jelas seperti yang sebelumnya, namun, sitokinin mempengaruhi banyak bagian metabolisme, meningkatkan sintesis DNA, RNA, dan protein.

penghambat pertumbuhan diwakili oleh dua zat:

asam absisat,

Asam absisat adalah hormon stres, jumlahnya sangat meningkat dengan kekurangan air (penutupan stomata) dan nutrisi. ABA menghambat biosintesis asam nukleat dan protein.

Etilen - itu adalah fitohormon gas yang menghambat pertumbuhan dan mempercepat pematangan buah. Hormon ini disekresikan oleh organ tanaman yang matang dan mempengaruhi kedua organ lain dari tanaman yang sama dan tanaman di dekatnya. Etilen mempercepat jatuhnya daun, bunga, buah karena pelepasan selulase dari tangkai daun, yang mempercepat pembentukan lapisan pemisah. Etilen terbentuk selama dekomposisi etrel, yang sangat memudahkan penggunaan praktisnya di bidang pertanian.