60. Fazy wzrostu: embrionalne, rozciągające, różnicujące i ich cechy fizjologiczne. Różnicowanie komórek i tkanek.

Faza embrionalna lub cykl mitotyczny Komórkę dzieli się na dwa okresy: rzeczywisty podział komórkowy (2-3 godziny) oraz okres między podziałami - interfaza (15-20 godzin). Mitoza to metoda podziału komórek, w której podwaja się liczbę chromosomów, dzięki czemu każda komórka potomna otrzymuje zestaw chromosomów równy zestawowi chromosomów komórki macierzystej. W zależności od cech biochemicznych rozróżnia się następujące etapy interfazy: presyntetyczny - G 1 (od angielskiej luki - interwał), syntetyczny - S i premitotyczny - G 2. Podczas etapu G1 syntetyzowane są nukleotydy i enzymy niezbędne do syntezy DNA. Następuje synteza RNA. W okresie syntetycznym dochodzi do duplikacji DNA i tworzenia histonów. Na etapie G 2 trwa synteza RNA i białek. Replikacja mitochondrialnego i plastydowego DNA zachodzi przez całą interfazę.

Faza rozciągania. Komórki, które przestały się dzielić, rozwijają się dalej. Pod działaniem auksyny aktywowany jest transport protonu do ściany komórkowej, proton rozluźnia się, zwiększa się jego elastyczność i możliwy staje się dodatkowy dopływ wody do komórki. Następuje wzrost ściany komórkowej z powodu włączenia do jej składu substancji pektynowych i celulozy. Pektyny powstają z kwasu galakturonowego w pęcherzykach aparatu Golgiego. Pęcherzyki zbliżają się do plazmalemmy, a ich błony łączą się z nią, a zawartość wbudowuje się w ścianę komórkową. Mikrofibryle celulozy są syntetyzowane na zewnętrznej powierzchni plazmalemmy. Wzrost wielkości rosnącej komórki następuje z powodu tworzenia dużej centralnej wakuoli i tworzenia organelli cytoplazmatycznych.

Pod koniec fazy rozciągania nasila się lignifikacja ściany komórkowej, co zmniejsza jej elastyczność i przepuszczalność, gromadzą się inhibitory wzrostu i wzrasta aktywność oksydazy IAA, co zmniejsza zawartość auksyny w komórce.

faza różnicowania komórek. Każda komórka rośliny zawiera w swoim genomie pełną informację o rozwoju całego organizmu i może dać początek wytworzeniu całej rośliny (właściwość totipotencji). Jednak będąc częścią organizmu, komórka ta zrealizuje tylko część swojej informacji genetycznej. Sygnałami do ekspresji tylko niektórych genów są kombinacje fitohormonów, metabolitów i czynników fizykochemicznych (na przykład ciśnienie sąsiednich komórek).

Faza dojrzałości. Komórka spełnia funkcje, które są określone w trakcie jej różnicowania.

Starzenie się i śmierć komórki. Wraz ze starzeniem się komórek następuje osłabienie procesów syntetycznych i wzrost procesów hydrolitycznych. W organellach i cytoplazmie powstają autofagiczne wakuole, chlorofil i chloroplasty, retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, jąderko są niszczone, mitochondria pęcznieją, zmniejsza się w nich liczba cristae, a jądro ulega wakuolizacji. Śmierć komórki staje się nieodwracalna po zniszczeniu błon komórkowych, w tym tonoplastu, uwolnieniu zawartości wakuoli i lizosomów do cytoplazmy.

Starzenie się i śmierć komórki następuje w wyniku nagromadzenia uszkodzeń w aparacie genetycznym, błonach komórkowych oraz włączenia zaprogramowanej śmierci komórki - PCD (programmed cell death), podobnej do apoptozy w komórkach zwierzęcych.

Rytm wzrostu- przemiana powolnego i intensywnego wzrostu komórki, narządu, organizmu - może być dobowa, sezonowa - jest wynikiem współdziałania czynników wewnętrznych i zewnętrznych.

Częstotliwość wzrostu charakterystyczne dla form wieloletnich, zimowych i dwuletnich, w których okres aktywnego wzrostu jest przerywany okresem uśpienia.

Prawo długiego okresu wzrostu- Szybkość liniowego wzrostu (masy) w ontogenezie komórki, tkanki, dowolnego organu, rośliny jako całości nie jest stała i może być wyrażona za pomocą krzywej sigmoidalnej (krzywa Sachsa). Liniowa faza wzrostu została nazwana przez Sachsa okresem wielkiego wzrostu. Krzywa składa się z 4 odcinków (faz).

1. Początkowy okres powolnego wzrostu (okres opóźnienia).
2. Okres kłody, duży okres wzrostu według Sachsa)
3. faza hamowania.
4. Stan stacjonarny (koniec wzrostu).

Korelacje wzrostowe (stymulujące, hamujące, kompensacyjne)- odzwierciedlają zależność wzrostu i rozwoju niektórych narządów lub części rośliny od innych, ich wzajemny wpływ. Przykładem korelacji stymulujących jest wzajemny wpływ pędu i korzenia. Korzeń zaopatruje organy naziemne w wodę i składniki odżywcze, a substancje organiczne (węglowodany, auksyny) niezbędne do wzrostu korzenia pochodzą z liści do korzeni.

Korelacje hamujące (hamujące) - o dni organy hamują wzrost i rozwój innych organów. Przykładem tych korelacji jest zjawisko a szczytowa dominacja- zahamowanie wzrostu pąków bocznych, pędów przez pączek wierzchołkowy pędu. Przykładem jest zjawisko „królewskiego” owocu, które zaczęło się jako pierwsze. Zastosowanie w praktyce usuwania dominacji wierzchołkowej: formowanie koron poprzez obcinanie wierzchołków pędów dominujących, zbieranie sadzonek i sadzonek drzew owocowych.

W celu korelacje kompensacyjne odzwierciedlają zależność wzrostu i konkurencyjnych relacji poszczególnych narządów od dostarczania ich składników odżywczych. W procesie wzrostu organizmu roślinnego dochodzi do naturalnej redukcji (odpadanie, obumieranie) lub sztucznie usuwana część rozwijających się organów (schodkowanie, ścieńczenie jajników), a reszta rośnie w szybszym tempie.

Regeneracja - odtworzenie uszkodzonych lub utraconych części.

• Fizjologiczne - odbudowa kapelusza korzeniowego, wymiana kory pni drzew, wymiana starych elementów ksylemu na nowe;
• Traumatyczne - gojenie ran pni i gałęzi; związane z tworzeniem kalusa. Odbudowa utraconych narządów nadziemnych w wyniku przebudzenia i odrostu pąków pachowych lub bocznych.

Biegunowość - charakterystyczne dla roślin specyficzne zróżnicowanie struktur i procesów w przestrzeni. Przejawia się w określonym kierunku wzrostu korzenia i łodygi, w określonym kierunku ruchu substancji.

Cykl życiowy (ontogeneza) rośliny. W ontogenezie wyróżnia się cztery etapy rozwoju: embrionalny, przechodzący przez roślinę mateczną od powstania zygoty do dojrzewania nasienia oraz od powstania do dojrzewania organów rozmnażania wegetatywnego; młodzieńczy (młodzież) - od kiełkowania nasion lub pąka wegetatywnego do początku zdolności do tworzenia narządów rozrodczych; etap dojrzałości (rozrodczy) - układanie podstaw narządów rozrodczych, tworzenie kwiatów i gamet, kwitnienie, tworzenie nasion i narządów rozmnażania wegetatywnego; etap starości to okres od ustania owocowania do śmierci.

Przejście ontogenezy wiąże się z jakościowymi zmianami procesów metabolicznych związanymi z wiekiem, na podstawie których następuje przejście do tworzenia narządów rozrodczych i struktur morfologicznych.

W praktyce uprawy warzyw do określenia wieku roślin częściej używa się terminu „faza rozwojowa”, oznaczającego pewną morfologiczną manifestację wieku rośliny. Najczęściej stosuje się do tego fazy fenologiczne (kiełkowanie nasion, kiełkowanie, rozgałęzianie, pączkowanie, tworzenie owoców itp.), inicjację narządów w merystemie wierzchołkowym (etapy organogenezy).

Większość roślin warzywnych tworzących organy pokarmowe z form wegetatywnych (kapusta głowiasta, kalarepa, brukselka, uprawy sałaty) kończy swój pobyt na plantacji warzyw z okresem młodzieńczym, bez przystąpienia do tworzenia organów generatywnych przed zbiorem.

Zbiory związane są ze wzrostem - wzrostem wielkości rośliny, jej organów, wzrostem liczby i wielkości komórek, powstawaniem nowych struktur.

Okres kiełkowania to ważny etap w życiu roślin - przejście do samodzielnego odżywiania. Obejmuje kilka faz: wchłanianie wody i pęcznienie (kończy się dziobaniem nasion); tworzenie (wzrost) korzeni pierwotnych; rozwój kiełków; powstawanie sadzonki i jej przejście do niezależnego odżywiania.

W okresie nasiąkania i pęcznienia nasion oraz w niektórych uprawach i na początku wzrostu korzeni pierwotnych nasiona mogą wysychać i powracać do stanu uśpienia, co jest stosowane w niektórych metodach przedsiewnych nasion przygotowanie. W późniejszych stadiach kiełkowania utrata wilgoci prowadzi do śmierci sadzonki.

Szybkość kiełkowania i początkowy wzrost siewek w dużej mierze zależy od wielkości nasion. Stosunkowo duże nasiona i duże nasiona z jednej pryzmy zapewniają nie tylko szybsze kiełkowanie, co wiąże się ze stosunkowo dużą siłą wzrostu, ale także silniejszy wzrost początkowy. Najsilniejszy początkowy wzrost mają pnącza (rodziny dyni, roślin strączkowych), które mają duże nasiona. Ogórek, miesiąc po wykiełkowaniu, zajmuje do 17% przydzielonego mu obszaru, a marchewka, według V. I. Edelsteina, około 1%. Słaby początkowy wzrost upraw z rodziny Seler i Cebula nie tylko nie pozwala na pełne wykorzystanie promieniowania słonecznego we wczesnych stadiach, ale również znacznie zwiększa koszty ochrony upraw przed chwastami.

Roczne i wieloletnie uprawy warzyw owocowych (pomidora, papryki, bakłażana, ogórka, tykwy, kolczaka itp.) reprezentowane są głównie przez rośliny powtarzające się, których charakterystyczną cechą jest wydłużone owocowanie. Są to różnorodne uprawy. Roślina może jednocześnie mieć dojrzałe owoce, młode jajniki, nierozwinięte kwiaty i te w fazie owocowania.

Kultury i odmiany mogą się znacznie różnić stopniem powtarzalności, co determinuje rytm wzrostu i przepływ plonu.

Od momentu zdziobania nasion, tworzenie się korzeni wyprzedza wzrost łodygi. Z systemem korzeniowym związane są złożone procesy metaboliczne. Powierzchnia chłonna korzenia znacznie przekracza powierzchnię parującą liści. Różnice te nie są takie same dla upraw i odmian, w zależności od wieku roślin i warunków wzrostu. Największy udział w rozwoju systemu korzeniowego mają rośliny wieloletnie, a wśród odmian późniejsze, z wyjątkiem upraw cebulowych, a także byliny, ale rosnące na płaskowyżach górskich, gdzie warstwa żyznej gleby jest niewielka.

Główny korzeń zarodka rozwija się w główny korzeń, dając początek silnie rozgałęzionemu systemowi korzeniowemu. W wielu kulturach system korzeniowy tworzy korzenie drugiego, trzeciego i kolejnych rzędów.

Na przykład w warunkach Środkowego Uralu kapusta biała odmiany Slava w fazie dojrzałości technicznej miała całkowitą długość korzenia 9185 m, a ich liczba osiągnęła 927 000, w pomidorze - odpowiednio 1893 i 116 000 w cebuli - 240 m i 4600. W kapuście i pomidorach rozgałęzienie korzeni osiągnęło piąty rząd, w cebuli - trzecie. W większości upraw warzyw główny korzeń obumiera stosunkowo wcześnie, a system korzeniowy staje się włóknisty. Ułatwia to kultura przeszczepowa (sadzonkowa), a także ograniczenie ilości odżywiania gleby. W wielu kulturach (rodziny wilcza jagoda, dynia, kapusta itp.) Istotną rolę odgrywają korzenie przybyszowe, które powstają z hipokotylu lub innych odcinków łodygi po hillingu i zbiorze. System korzeniowy roślin bulwiastych i bulwiastych rozmnażanych wegetatywnie (ziemniak, batat, topinambur, cebula i wielopoziomowy itp.) reprezentowany jest wyłącznie przez korzenie przybyszowe. Podczas rozmnażania nasion cebuli większość korzeni na początku powstawania cebulki jest reprezentowana przez przypadkowe.

Korzenie wzrostu są izolowane, za pomocą których następuje postępujący wzrost systemu korzeniowego, w tym jego aktywnej części - włośników. Powierzchnia chłonna korzeni znacznie przekracza powierzchnię asymilującej się części rośliny. Jest to szczególnie widoczne w lianach. Tak więc w ogórku miesiąc po posadzeniu sadzonek powierzchnia robocza korzeni osiągnęła 20 ... 25 m2, przekraczając powierzchnię liści ponad 150 razy. Podobno cecha ta związana jest z tym, że pnącza nie tolerują uszkodzeń systemu korzeniowego siewek, co jest możliwe tylko przy użyciu sadzonek doniczkowych, co wyklucza uszkodzenie korzeni. Charakter kształtowania się systemu korzeniowego zależy nie tylko od cech genetycznych roślin, ale także od sposobu uprawy i innych warunków uprawy. Uszkodzenie wierzchołka głównego korzenia w kulturze sadzonek prowadzi do powstania włóknistego systemu korzeniowego. Wysoka gęstość gleby (1,4 ... 1,5 g / cm 3) spowalnia wzrost systemu korzeniowego, aw niektórych uprawach zatrzymuje się. Rośliny różnią się znacznie pod względem tego, jak ich system korzeniowy reaguje na zagęszczenie gleby. Rośliny o stosunkowo wolnym tempie wzrostu, takie jak marchew, najlepiej tolerują zagęszczanie. W przypadku ogórka wysokie tempo wzrostu systemu korzeniowego jest ściśle związane z potrzebą odpowiedniego napowietrzenia – brak tlenu w glebie powoduje szybkie obumieranie korzeni.

System korzeniowy ma strukturę warstwową. W większości przypadków większość korzeni znajduje się w poziomie orki, jednak możliwa jest również głęboka penetracja korzeni w glebie (ryc. 3). W przypadku brokułów, białej, kalafiora i kapusty pekińskiej, kalarepy, batuna, cebuli i pora, pietruszki, rzodkiewki, sałaty, selera, czosnku i szpinaku głębokość penetracji korzeni wynosi 40...70 cm; dla bakłażana, brukwi, grochu, musztardy, cukinii, marchwi, ogórka, papryki, rzepy, buraków, kopru, cykorii - 70 ... 120; dla arbuza, karczocha, melona, ​​ziemniaka, pasternaka, korzenia owsa, rabarbaru, szparagów, pomidora, dyni i chrzanu - powyżej 120 cm.

Powierzchnia czynna korzeni zwykle osiąga maksymalny rozmiar wraz z początkiem owocowania, aw kapuście - z początkiem dojrzałości technicznej, po czym w większości upraw, zwłaszcza ogórków, stopniowo zmniejsza się w wyniku obumierania korzeni owłosienie. Podczas ontogenezy zmienia się również stosunek korzeni ssących i przewodzących.

Włosy korzeniowe są krótkotrwałe, bardzo szybko obumierają. W miarę wzrostu roślin aktywna część systemu korzeniowego przenosi się do korzeni wyższych rzędów. Produktywność systemu korzeniowego zależy od warunków, w jakich korzenie się znajdują oraz dostarczania produktów fotosyntezy do ich systemu naziemnego. Biomasa korzeni w stosunku do systemu naziemnego jest niska.

W jednorocznych uprawach warzyw korzenie obumierają w trakcie sezonu. Często koniec wzrostu korzeni powoduje, że roślina zaczyna się starzeć. Większość wieloletnich upraw warzyw ma sezonowe rytmy rozwoju systemu korzeniowego. W środku i pod koniec lata korzenie całkowicie lub częściowo obumierają. W cebuli, czosnku, ziemniakach i innych uprawach system korzeniowy całkowicie obumiera. W rabarbarze, szczawiu i karczochach obumiera głównie aktywna część korzeni, podczas gdy główny korzeń i część jego gałęzi pozostaje. Wraz z nadejściem jesiennych deszczy od spodu cebul i głównych korzeni zaczynają wyrastać nowe korzenie. W różnych kulturach dzieje się to inaczej. Korzenie wyrastają w czosnku i wkrótce budzi się pączek, który daje liście. W cebuli rosną tylko korzenie, ponieważ żarówka jest w spoczynku.

Inne byliny (cebula batun, estragon, szczaw) wypuszczają nowe korzenie i liście. Jesienny rozwój korzeni jest głównym warunkiem udanego przezimowania i szybkiego wzrostu wiosną, co zapewnia wczesną produkcję.

Gdy bulwa ziemniaka jest w spoczynku, nie można spowodować powstania korzeni, ponieważ proces ten jest poprzedzony kiełkowaniem bulwy.

Jesienny odrost korzeni obserwuje się również u roślin warzywnych dwuletnich, jeśli pozostają one na polu, co ma miejsce przy produkcji nasion w uprawie bezpośredniej lub jesiennym sadzeniu mateczników.

Wzrost systemu korzeniowego i naziemnego jest regulowany przez fitohormony, z których część (gibereliny, cytokininy) jest syntetyzowana w korzeniu, a część (kwas indolooctowy i abscysynowy) w liściach i wierzchołkach pędów. Po wzroście korzenia germinalnego rozpoczyna się wydłużanie hipokotylu pędu. Po uwolnieniu na powierzchnię ziemi wzrost zostaje zahamowany pod wpływem światła. Epikotyl zaczyna rosnąć. Jeśli nie ma światła, hipokotyl nadal rośnie,

co prowadzi do osłabienia siewek. Aby uzyskać silne, zdrowe rośliny, ważne jest zapobieganie rozciąganiu hipokotylu. Podczas uprawy sadzonek konieczne jest zapewnienie wystarczającego oświetlenia, niskiej temperatury i wilgotności względnej podczas wschodów sadzonek.

Warunki zewnętrzne w tym kluczowym okresie przejścia do samodzielnego odżywiania w dużej mierze determinują dalszy wzrost, rozwój i produktywność roślin.

Dalszy wzrost pędów jest związany z procesami różnicowania merystemów wierzchołkowych i bocznych, morfogenezą, czyli tworzeniem narządów do wzrostu i rozwoju komórek i tkanek (cytogeneza). narządy wegetatywne i generatywne (organogeneza). Morfogeneza jest zaprogramowana genetycznie i zmienia się w zależności od warunków zewnętrznych, które wpływają na cechy fenotypowe - wzrost, rozwój i produktywność.

Wzrost roślin warzywnych związany jest z rozgałęzieniem, które w uprawach należących do różnych form życia może być monopodialne, gdy pączek wierzchołkowy pozostaje w fazie wzrostu podczas ontogenezy (dynia), sympodialne, gdy oś pierwszego rzędu kończy się końcowym kwiatem lub kwiatostanem ( Solanaceae) i mieszany, łączący oba rodzaje rozgałęzień.

Rozgałęzienie jest bardzo ważną cechą związaną z tempem formowania plonu, jego jakością i wydajnością roślin, możliwością mechanizacji oraz kosztami pracy przy szczypaniu i szczypaniu.

Kultury i odmiany różnią się charakterem rozgałęzień. Zależy to również od warunków środowiskowych. W optymalnych warunkach rozgałęzienie jest znacznie silniejsze. Rośliny kapusty, rośliny okopowe, cebula, czosnek nie rozgałęziają się w pierwszym roku życia przy wyhodowaniu z cebulek powietrznych. Słabo rozgałęziony groszek i fasola. Odmiany pomidora, papryki, ogórka i tykwy różnią się znacznie siłą rozgałęzienia (liczba gałązek i rzędów).

Reprodukcyjny etap ontogenezy rozpoczyna się wraz z inicjacją pierwotnych podstaw organów rozrodczych. W większości kultur stymuluje aktywny wzrost narządów osiowych i aparatu asymilacyjnego. Aktywny wzrost trwa w początkowym okresie powstawania owoców, stopniowo zanikając wraz ze wzrostem obciążenia owocami. W ogórku, grochu i wielu innych uprawach wzrost zatrzymuje się w okresie masowego formowania owoców i tworzenia nasion. Duży ładunek owoców przyczynia się do przyspieszenia starzenia się roślin i może być przyczyną przedwczesnej śmierci. W grochu, ogórkach zbiór niedojrzałych jajników pozwala znacznie wydłużyć okres wegetacyjny.

Kultury i odmiany roślin warzywnych charakteryzują się sezonowymi i dobowymi rytmami wzrostu i rozwoju, zdeterminowanymi uwarunkowaniami genetycznymi (endogennymi) i środowiskowymi (egzogenicznymi).

Uprawy wieloletnie, dwuletnie i ozime pochodzące z

strefy klimatu umiarkowanego i subtropikalnego, reprezentowane są głównie przez rośliny rozetowe i półrozetowe. W pierwszym roku życia tworzą bardzo krótką, pogrubioną łodygę i płytką rozetę liści.

Wiosną drugiego roku szybko tworzy się łodyga kwiatonośna, ulistniona w formach półrozetowych (szczaw, rabarbar, chrzan, kapusta, marchew itp.) i nie ma liści w formach rozetowych (cebula). Pod koniec lata, wraz z dojrzewaniem nasion, ta łodyga obumiera. W roślinach dwuletnich (rośliny jednokarpowe) umiera cała roślina. U bylin (roślin polikarpowych) część pędów obumiera, częściowo lub całkowicie (cebula, czosnek) liście i korzenie. Rośliny wchodzą w stan fizjologicznego, a następnie wymuszonego spoczynku.

Obecność rozety, która decyduje o niewielkich rozmiarach łodygi, zapewnia zimowanie roślin w uprawach ozimych i wieloletnich. Pojawienie się łodygi kwiatowej, co oznacza przejście do rozwoju generatywnego, jest możliwe tylko pod warunkiem wernalizacji - ekspozycji rośliny w pewnym okresie niskich temperatur dodatnich. W przypadku roślin wieloletnich łodyga powinna pojawiać się co roku. Ponadto niższe temperatury przyczyniają się (w rabarbarze) do zakończenia okresu spoczynku i stymulują wzrost liści, co stosuje się przy pędzeniu w chronionym gruncie.

W kapuście i kalafiorze rozety tworzą się inaczej. Rośliny tych upraw na początku okresu sadzonkowego i posiewnego rosną bezrozetowo, a dopiero po uformowaniu się 10...15 liści rozpoczyna się formowanie nadziemnej rozety. Łodyga jest dłuższa niż roślin okopowych i jest bardziej podatna na mrozy. W pierwszym roku życia, wyhodowane z nasion, kultury rozetowe i półrozetowe nie rozgałęziają się. Rozgałęzienie obserwuje się dopiero w drugim roku u roślin dwuletnich i od drugiego roku u bylin.

Rośliny wieloletnie i dwuletnie po przezimowaniu charakteryzują się bardzo silnym (wybuchowym) wzrostem, co zapewnia wytworzenie w krótkim czasie rozety liści i łodyg. Rośliny są silnie rozgałęzione. Pędy owocowe powstają z aktywnych pąków, a pędy wegetatywne z uśpionych, niepoddanych jarowizacji.

Rośliny wieloletnie szybciej tworzą aparat asymilacyjny w drugim i kolejnych latach, zapewniając wcześniejszy zbiór niż wyhodowane z nasion w pierwszym roku.

Cechą dwuletnich upraw warzyw, a także cebuli, jest długi czas trwania okresu młodzieńczego (60...70%) w porównaniu z okresem rozrodczym (30...40%). Głównymi organami fotosyntezy w okresie rozrodczym w kapuście, rzodkiewce, rzepie są łodygi i strąki roślin nasiennych, w cebuli - strzały i powłoki owoców.

W uprawach jednorocznych okres reprodukcyjny jest dwukrotnie dłuższy niż młodociany.

Liany to rośliny pnące, pełzające, pnące, które nie są w stanie utrzymać pozycji pionowej, dlatego jako podporę wykorzystują inne rośliny. Winorośl pnąca i pnąca (antenna) charakteryzuje się silnym początkowym wzrostem i znaczną wielkością strefy wzrostu pędów, co determinuje bardzo wysokie tempo wzrostu w przyszłości. Młode rośliny pnączy (fasoli) nie mają okrągłej nutacji, którą można by owinąć wokół podpory; pojawia się później. Ich osobliwością jest powolny wzrost ułożonych liści w strefie wzrostu pędu.

Pnącza pnącza pnącza (rośliny warzywne z rodziny dyni i grochu), ze względu na obecność czułek o dużej wrażliwości na kontakt z podporą (thigmomorfogeneza), mają zdolność szybkiego i dokładnego doczepiania się do niej. Wśród winorośli cirriform z rodziny Cucurbitaceae szczególne miejsce zajmuje grupa pnączy, do których należą tykwy (arbuz, melon i dynia) oraz polne europejskie odmiany ogórka. Charakteryzują się plagiotropowym (pełzającym) położeniem pędu, stosunkowo szybkim wyleganiem pędów po wschodach, silnym rozgałęzieniem związanym z jak najszybszym zajęciem terytorium i dominacją na nim. W warunkach wystarczającej wilgotności niektóre z tych winorośli (na przykład dynie) tworzą korzenie przybyszowe w węzłach, zapewniając dodatkowe mocowanie łodygi do gleby.

Wzrost rośliny, jej poszczególnych organów i tworzenie się plonu w dużej mierze zależą od rozmieszczenia między poszczególnymi częściami produktów fotosyntezy, co jest związane z aktywnością przyciągania (mobilizowania, przyciągania) ośrodków. Kierunek działania tych ośrodków regulacji hormonalnej zmienia się w ontogenezie. Wraz z uwarunkowaniami genetycznymi jest w dużej mierze zdeterminowany warunkami środowiska zewnętrznego. Ośrodkami przyciągającymi są zwykle rosnące części roślin: punkty wzrostu i liście, korzenie, organy generatywne (tworzące owoce i nasiona), a także magazynujące (rośliny okopowe, cebulki i bulwy). Często między tymi organami występuje konkurencja w konsumpcji produktów fotosyntezy.

Intensywność fotosyntezy, tempo i proporcja wzrostu poszczególnych organów roślin, a ostatecznie plon, jej jakość i termin odbioru zależą od aktywności ośrodków przyciągania.

Szczególnie silna zdolność przyciągania organów generatywnych wyróżnia odmiany upraw owocowych i warzywnych (groch, fasola, pomidory, ogórki, papryka itp.) przeznaczone do jednoczesnego zbioru maszynowego. W większości tych odmian zawiązywanie owoców i dojrzewanie plonów następuje w krótkim czasie. Charakteryzują się również stosunkowo wczesnym zaprzestaniem wzrostu.

Wiele technik rolniczych opiera się na regulacji lokalizacji ośrodków wabiących i ich działalności (okres uprawy rośliny, zarządzanie wzrostem sadzonek, tworzenie roślin, reżimy temperaturowe, nawadnianie, nawozy, stosowanie substancji regulujących wzrost). Stworzenie warunków podczas przechowywania cebuli wykluczających możliwość jej wernalizacji sprawi, że cebulka stanie się centrum przyciągania, co pozwoli na uzyskanie dobrych zbiorów. Podczas przechowywania cebuli, mateczników dwuletnich upraw, wręcz przeciwnie, ważne jest stworzenie warunków do ich wernalizacji.

Straty plonów i pogorszenie jakości produktu obserwuje się w przypadku kwitnienia roślin okopowych, kapusty, sałaty, szpinaku i innych roślin uprawnych. Centrum przyciągania w tych przypadkach przenosi się z magazynowych organów wegetatywnych do organów generatywnych. Korzenie rzodkiewki stają się wiotkie (bawełna), liście sałaty stają się szorstkie i pozbawione smaku, wzrost cebulek zatrzymuje się.

Topografia i aktywność ośrodków przyciągania, ich równowaga z aktywnością fotosyntetyczną aparatu asymilacyjnego determinują ekonomiczną efektywność fotosyntezy, czas zbioru, wskaźniki ilościowe i jakościowe plonu. Na przykład duża liczba owoców na jednostkę powierzchni liści w niektórych odmianach pomidora i melona prowadzi do zmniejszenia zawartości suchej masy w owocach i utraty smaku.

Punkty wzrostu i młode liście zużywają wszystkie produkty fotosyntezy, a także znaczną część związków mineralnych z liści dorosłych i starzejących się. Stare liście dodatkowo oddają młode i część nagromadzonych wcześniej substancji plastycznych.

Fenomenalna zdolność przyciągania zapłodnionych zarodków przejawia się w niektórych kulturach w owocach wyrwanych z rośliny matecznej. Szypułki z kwitnącymi kwiatami ziemniaków, cebuli, pocięte po zapyleniu lub nawet zapylane po pocięciu, umieszczone w wodzie, tworzą nasiona z części zalążków. Przez cały ten czas łodygi kwiatowe i owoce ulegają asymilacji. Zebrane z roślin, cotygodniowe zielone ogórki, niedojrzałe owoce zielonoowocowych odmian cukinii, dyni, w sprzyjających warunkach oświetlenia, ciepła i wilgotności względnej, nie wysychają przez jeden do dwóch miesięcy przed dojrzewaniem nasion i asymilacją dwutlenku węgla (CO2 ). Część zalążków, w zależności od wielkości i wieku jajnika, tworzy pełnowartościowe kiełkujące nasiona, które często są znacznie mniejsze niż nasiona uformowane w owocach na roślinie matecznej. Owoce, które nie zawierają chlorofilu (białego) nie mają tej zdolności.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

Plan

• 1. Planetarne znaczenie roślin
• 2. Metamorfoza korzeni
• 3. Kwiatostan
• 4. Podstawowe wzorce wzrostu roślin
• 5. Pojęcie ontogenezy, wzrostu i rozwoju roślin
• 6. Zbiorowiska roślinne

1. Planetarne znaczenie roślin

Planetarne znaczenie roślin wiąże się z ich autotroficznym sposobem odżywiania poprzez fotosyntezę. Fotosynteza to proces tworzenia substancji organicznych (cukru i skrobi) z minerałów (wody i dwutlenku węgla) w obecności światła za pomocą chlorofilu. Podczas fotosyntezy rośliny uwalniają tlen do atmosfery. To właśnie ta cecha fotosyntezy doprowadziła do tego, że we wczesnych stadiach rozwoju życia na Ziemi w jej atmosferze pojawił się tlen. Nie tylko zapewnił oddychanie beztlenowe większości organizmów, ale także przyczynił się do pojawienia się ekranu ozonowego, który chroni planetę przed promieniowaniem ultrafioletowym. W dzisiejszych czasach rośliny również wpływają na skład powietrza. Nawilżają ją, pochłaniają dwutlenek węgla i uwalniają tlen. Dlatego ochrona zielonej pokrywy planety jest jednym z warunków zapobiegania globalnemu kryzysowi ekologicznemu.

W procesie życiowej aktywności roślin zielonych z substancji nieorganicznych i wody powstają ogromne masy materii organicznej, które są następnie wykorzystywane jako pokarm przez same rośliny, zwierzęta i ludzi.

Materia organiczna zielonych roślin akumuluje energię słoneczną, dzięki której na Ziemi rozwija się życie. Energia ta, akumulowana przez pradawne rośliny, stanowi podstawę surowców energetycznych wykorzystywanych przez człowieka w przemyśle: węgla, torfu.

Rośliny dostarczają ogromnej ilości produktów potrzebnych człowiekowi jako surowce dla różnych gałęzi przemysłu. Rośliny zaspokajają podstawowe potrzeby człowieka na żywność i odzież, leki.

2. Metamorfoza korzeni

fotosynteza roślin fitocenoza autotroficzna

Cechą metamorfoz korzenia jest to, że wiele z nich odzwierciedla nie zmiany głównych funkcji korzenia, ale zmiany warunków ich realizacji. Za najczęstszą metamorfozę korzenia należy uznać mikoryzę, czyli zespół korzenia i strzępek zrośniętych z nim grzybów, z którego rośliny otrzymują wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami.

Roślina okopowa powstaje z głównego korzenia z powodu osadzania się w nim dużej ilości składników odżywczych. Rośliny okopowe powstają głównie w warunkach kulturowej uprawy roślin. Występują w burakach, marchwi, rzodkwi itp. W roślinie okopowej występują: a) główka z rozetą liści; b) szyja - środkowa część; c) sam korzeń, z którego odchodzą korzenie boczne.

Bulwy korzeniowe lub szyszki korzeniowe to mięsiste pieczęcie korzeni bocznych i przybyszowych. Czasami osiągają bardzo duże rozmiary i są rezerwuarem substancji rezerwowych, głównie węglowodanów. W bulwach korzeniowych chistyak, storczyków, skrobia służy jako substancja rezerwowa. Inulina gromadzi się w przybyszowych korzeniach dalii, które przekształciły się w bulwy korzeniowe.

Spośród roślin uprawnych należy wymienić batat z rodziny powój. Jej bulwy korzeniowe zwykle osiągają 2 - 3 kg, ale mogą być większe. Uprawiane w regionach subtropikalnych i tropikalnych do produkcji skrobi i cukru.

W niektórych roślinach tropikalnych tworzą się korzenie powietrzne. Rozwijają się jako łodygi przydatków, są koloru brązowego i swobodnie wiszą w powietrzu. Charakteryzuje się zdolnością do pochłaniania wilgoci atmosferycznej. Można je zobaczyć w storczykach.

Korzenie czepne, za pomocą których słabe pędy winorośli wspinają się po pniach drzew, wzdłuż ścian, zboczy. Takie korzenie przybyszowe, wrastające w pęknięcia, dobrze utrwalają roślinę i umożliwiają jej wznoszenie się na duże wysokości. Grupa takich winorośli obejmuje bluszcz, który jest szeroko rozpowszechniony na Krymie i Kaukazie.

Korzenie oddechowe. W roślinach bagiennych, do których zwykłych korzeni jest bardzo utrudniony dostęp powietrza, z ziemi wyrastają specjalne korzenie. Znajdują się nad wodą i pobierają powietrze z atmosfery. Korzenie układu oddechowego znajdują się w cyprysie bagiennym. (Kaukaz, Floryda).

3. Kwiatostan

Kwiatostan (łac. inflorescentia) - część systemu pędów rośliny okrytozalążkowej, która kwitnie i dlatego jest różnie modyfikowana. Kwiatostany są zwykle mniej lub bardziej wyraźnie odgraniczone od wegetatywnej części rośliny.

Biologiczne znaczenie pojawienia się kwiatostanów polega na rosnącym prawdopodobieństwie zapylenia kwiatów zarówno roślin wiatropylnych (to znaczy zapylanych przez wiatr), jak i owadopylnych (to znaczy zapylanych przez owady).

Kwiatostany układa się w pąkach kwiatowych lub mieszanych. Klasyfikacja i charakterystyka kwiatostanów:

Przez obecność i charakter przylistków (przylistków):

Frondose (łac. frondis - liście, liście, zieleń) lub liściaste - kwiatostany, w których przylistki mają dobrze rozwinięte talerze (na przykład fuksja, fiołek trójbarwny, sypkość monetarna).

Bractose - kwiatostany, w których przylistki są reprezentowane przez łuskowate liście górnej formacji - przylistki (na przykład konwalia, liliowy, wiśniowy).

Ebracteous lub nagi - kwiatostany, w których przylistki są zmniejszone (na przykład dzika rzodkiew, torebka pasterska i inna kapusta (krzyżowa).

Stopień rozgałęzienia:

Proste - kwiatostany, w których pojedyncze kwiaty znajdują się na głównej osi, a zatem rozgałęzienie nie przekracza dwóch rzędów (na przykład hiacynt, czeremcha, babka itp.).

Złożone - kwiatostany, w których na głównej osi znajdują się prywatne (częściowe) kwiatostany, to znaczy rozgałęzienia osiągają trzy, cztery lub więcej rzędów (na przykład liliowy, ligustrowy, kalina itp.).

W zależności od rodzaju wzrostu i kierunku otwierania kwiatów:

Racemosous, czyli Botrician (z łac. raczmus i gr. botryon - pędzel, pęczek) - kwiatostany charakteryzujące się monopodialnym typem wzrostu toporów i akropetalnym (czyli skierowanym od podstawy osi do jej wierzchołka) otwieraniem się kwiatów (np. , herbata Ivan, torebka pasterska itp.)

Cymos (z łac. cyma - półparasol) - kwiatostany charakteryzujące się sympodialnym typem wzrostu osi i basipetalnym (czyli skierowanym od wierzchołka osi do jej podstawy) otwarciem kwiatów.

Ze względu na charakter zachowania merystemów wierzchołkowych:

Zamknięte lub pewne - kwiatostany, w których merystemy wierzchołkowe (wierzchołkowe) osi są wydawane na tworzenie kwiatu wierzchołkowego (wszystkie kwiatostany cymasowe, a także racemozy niektórych roślin: corydalis, crassula, bluebells itp.).

Otwarte lub nieokreślone - kwiatostany, w których merystemy wierzchołkowe osi pozostają w stanie wegetatywnym (konwalia, hiacynt, wintergreen itp.).

4. Podstawowe wzorce wzrostu roślin

Główne prawa wzrostu roślin: prawo długiego okresu wzrostu; rytm i okresowość; korelacje wzrostu, polaryzacja; regeneracja

Rytm wzrostu - naprzemienny powolny i intensywny wzrost komórki, narządu, organizmu - może być dobowy, sezonowy - jest wynikiem współdziałania czynników wewnętrznych i zewnętrznych.

Okresowość wzrostu jest typowa dla form wieloletnich, zimowych i dwuletnich, w których okres aktywnego wzrostu jest przerywany okresem uśpienia.

Prawo długiego okresu wzrostu - Szybkość liniowego wzrostu (masy) w ontogenezie komórki, tkanki, dowolnego organu, rośliny jako całości jest niestabilna i może być wyrażona krzywą sigmoidalną (krzywą Sachsa). Liniowa faza wzrostu została nazwana przez Sachsa okresem wielkiego wzrostu. Krzywa składa się z 4 odcinków (faz).

Początkowy okres powolnego wzrostu (okres opóźnienia).

Okres kłody, duży okres wzrostu według Sachs

faza hamowania.

Stan stacjonarny (koniec wzrostu).

Korelacje wzrostowe (pobudzające, hamujące, wyrównawcze) - odzwierciedlają zależność wzrostu i rozwoju jednych organów lub części rośliny od innych, ich wzajemne oddziaływanie. Przykładem korelacji stymulujących jest wzajemny wpływ pędu i korzenia. Korzeń zaopatruje organy naziemne w wodę i składniki odżywcze, a substancje organiczne (węglowodany, auksyny) niezbędne do wzrostu korzenia pochodzą z liści do korzeni.

Korelacje hamujące (hamujące) – niektóre narządy hamują wzrost i rozwój innych narządów. Przykładem tych korelacji jest zjawisko dominacji wierzchołkowej - zahamowanie wzrostu pąków bocznych, pędów przez pączek wierzchołkowy pędu. Przykładem jest zjawisko „królewskiego” owocu, które zaczęło się jako pierwsze. Zastosowanie w praktyce usuwania dominacji wierzchołkowej: formowanie koron poprzez obcinanie wierzchołków pędów dominujących, zbieranie sadzonek i sadzonek drzew owocowych.

Korelacje kompensacyjne odzwierciedlają zależność wzrostu i stosunków konkurencyjnych poszczególnych narządów od dostarczania ich składników odżywczych. W procesie wzrostu organizmu roślinnego dochodzi do naturalnej redukcji (odpadanie, obumieranie) lub sztucznie usuwana część rozwijających się organów (schodkowanie, ścieńczenie jajników), a reszta rośnie w szybszym tempie.

Regeneracja - odtworzenie uszkodzonych lub utraconych części.

Fizjologiczne - odbudowa kapelusza korzeniowego, wymiana kory pni drzew, wymiana starych elementów ksylemu na nowe;

Traumatyczne - gojenie ran pni i gałęzi; związane z tworzeniem kalusa. Odbudowa utraconych narządów nadziemnych w wyniku przebudzenia i odrostu pąków pachowych lub bocznych.

Polaryzacja to specyficzne zróżnicowanie struktur i procesów w przestrzeni charakterystyczne dla roślin. Przejawia się w określonym kierunku wzrostu korzenia i łodygi, w określonym kierunku ruchu substancji.

5. Pojęcie ontogenezy, wzrostu i rozwoju roślin

Ontogeneza (cykl życiowy), czyli rozwój osobniczy, to zespół następujących po sobie i nieodwracalnych zmian aktywności życiowej i struktury roślin od wylęgu z zapłodnionego jaja, pąka embrionalnego lub wegetatywnego do naturalnej śmierci. Ontogeneza to konsekwentna realizacja dziedzicznego programu genetycznego rozwoju organizmu w określonych warunkach środowiskowych.

Terminy „wzrost” i „rozwój” są używane do scharakteryzowania ontogenezy roślin.

Wzrost jest nowotworem cytoplazmy i struktur komórkowych, prowadzącym do wzrostu liczby i wielkości komórek, tkanek, narządów i całej rośliny (według D.A. Sabinina, 1963). Wzrost roślin nie może być postrzegany jako proces czysto ilościowy. Tak więc pojawiające się pędy, liście różnią się od siebie jakościowo. Rośliny, w przeciwieństwie do organizmów zwierzęcych, rosną przez całe życie, ale zwykle z pewnymi przerwami (okres spoczynku). Wskaźniki tempa wzrostu – tempo przyrostu masy, objętości, wielkości rośliny.

Rozwój - zmiany jakościowe w żywych strukturach, spowodowane przejściem cyklu życiowego organizmu. Rozwój – zmiany jakościowe w strukturze i funkcjach rośliny jako całości oraz poszczególnych jej części – organów, tkanek i komórek, które zachodzą w procesie ontogenezy (wg D.A. Sabinina). Pojawienie się różnic jakościowych między komórkami, tkankami i narządami nazywamy różnicowaniem.

Tworzenie formy (lub morfogeneza) w roślinach obejmuje procesy inicjacji, wzrostu i rozwoju komórek (cytogeneza), tkanek (histogeneza) i narządów (organogeneza).

Procesy wzrostu i rozwoju są ze sobą ściśle powiązane. Jednak szybkiemu wzrostowi może towarzyszyć powolny rozwój i odwrotnie. Rośliny ozime wysiane wiosną szybko rosną, ale nie przystępują do rozmnażania. Jesienią, w niskich temperaturach, rośliny ozime rosną powoli, ale podlegają procesom rozwojowym. Wskaźnikiem tempa rozwoju jest przejście roślin do reprodukcji.

Ze względu na czas trwania ontogenezy rośliny rolnicze dzieli się na jednoroczne, dwuletnie i byliny.

Rośliny jednoroczne dzielą się na:

efemerydy - rośliny, których ontogeneza występuje w ciągu 3-6 tygodni;

wiosna - rośliny (zboża, rośliny strączkowe), których okres wegetacyjny rozpoczyna się wiosną lub latem, a kończy tego samego lata lub jesieni;

zima - rośliny, których wegetacja zaczyna się jesienią, a kończy latem lub jesienią następnego roku.

Rośliny dwuletnie w pierwszym roku życia tworzą wegetatywne i zaczątki organów generatywnych, w drugim roku kwitną i owocują.

Rośliny wieloletnie (trawy pastewne, uprawy sadownicze i jagodowe) mają czas trwania ontogenezy od 3...10 do kilkudziesięciu lat.

Rośliny jednoroczne i liczne dwuletnie (marchew, buraki, kapusta) należą do grupy roślin jednokarpowych lub jednorodnych. Po owocnikowaniu umierają.

W roślinach polikarpowych owocowanie powtarza się przez wiele lat (trawy wieloletnie, krzewy jagodowe, drzewa owocowe). Podział roślin na monokarpę i polikarpę jest warunkowy. Tak więc w krajach tropikalnych bawełna, rącznik pospolity, pomidor i inne rozwijają się jako wieloletnie formy polikarpowe, aw umiarkowanych szerokościach geograficznych - jako jednoroczne. Pszenica i żyto to rośliny jednoroczne, ale są wśród nich także formy wieloletnie.

Periodyzacja ontogenezy. Różnorodnie klasyfikuje się ontogenezę roślin wyższych. Zwykle wyróżnia się:

Okresy wegetatywne i rozrodcze. W okresie wegetatywnym intensywnie gromadzi się masa wegetatywna, intensywnie rośnie system korzeniowy, dochodzi do krzewienia i rozgałęzienia, układane są organy kwiatowe. Okres rozrodczy obejmuje kwitnienie i owocowanie.

Fazy ​​fenologiczne wyróżniają się wyraźnie wyrażonymi zmianami morfologicznymi roślin. W odniesieniu do konkretnych upraw szczegółowo opisano fenofazy w uprawie roślin, uprawie warzyw i sadownictwie. Tak więc w zbożach wyróżnia się następujące fazy: kiełkowanie nasion, sadzonki, pojawienie się trzeciego liścia, krzewienie, tworzenie rurek, kłoszenie, kwitnienie, fazy mleczne, woskowe i pełną dojrzałość.

Etapy organogenezy roślin. 12 etapów organogenezy, odzwierciedlających procesy morfofizjologiczne w ontogenezie roślin, zidentyfikował F.M. Cooperman (1955) (ryc. 1):

na etapach 1-2 następuje różnicowanie narządów wegetatywnych,

na III-IV - zróżnicowanie szczątkowego kwiatostanu,

na V-VIII - tworzenie kwiatów,

na IX - nawożenie i tworzenie zygoty,

na X-XII - wzrost i tworzenie nasion.

Przy dobrym zaopatrzeniu zbóż w wodę i azot na etapach II i III powstaje duży kłos z dużą liczbą kłosków. Koniec jarowizacji w zbożach ozimych można ocenić na podstawie wydłużenia stożka wzrostu i początku różnicowania guzków kłoskowych (stadium III). Indukcja fotoperiodyczna kończy się pojawieniem się oznak różnicowania kwiatów (stadium V).

główne okresy wieku. Istnieje 5 przedziałów wiekowych:

embrionalny - tworzenie zygoty;

młodzieńcze - kiełkowanie zarodka i tworzenie narządów wegetatywnych;

dojrzałość - pojawienie się podstaw kwiatów, tworzenie narządów rozrodczych;

rozmnażanie (owocowanie) - pojedyncze lub wielokrotne tworzenie owoców;

starzenie się - przewaga procesów gnicia i małej aktywności struktur.

Badanie wzorców ontogenezy roślin rolniczych jest jednym z głównych zadań poszczególnych fizjologii roślin i produkcji roślinnej.

6. Zbiorowiska roślinne

Zbiorowiska roślinne (a także poszczególne gatunki, formy wewnątrzgatunkowe i teraty), które mają wystarczająco wyraźny i stabilny związek z warunkami środowiskowymi i są wykorzystywane do rozpoznawania tych warunków, nazywane są wskaźnikami. Warunki wyznaczane za pomocą wskaźników nazywane są obiektami wskazującymi lub wskaźnikami, a proces określania nazywany jest wskazaniem. Wskaźnikami mogą być pojedyncze organizmy lub ich kombinacje (cenozy), których obecność wskazuje na pewne właściwości środowiska. Jednak często zdarzają się przypadki, gdy jeden lub drugi gatunek lub cenoza ma bardzo szeroką amplitudę ekologiczną i dlatego nie jest wskaźnikiem, ale jego indywidualne cechy zmieniają się dramatycznie w różnych warunkach ekologicznych i można je wykorzystać do wskazania. Na przykład w piaskach Zaunguz Karakum (Turkmenistan) szeroko rozpowszechnione są kolczaste liście. (Acanthophyllum brevibracteatum), mając zwykle różowe kwiaty, ale na obszarach o bliskim nagromadzeniu siarki (na przykład w rejonie Sulphur Hills) kolor kwiatów zmienia się na biały. W krajobrazach regionu moskiewskiego nagromadzenie okoni na łąkach można określić nie tyle na podstawie składu florystycznego fitocenoz łąkowych, ile na podstawie czasu trwania poszczególnych fenofaz, ponieważ obszary, w których występują okonie, są wskazywane przez kwitnienie szeregu gatunków, co wpływa na wygląd łąki. W obu przypadkach do wskazania nie wykorzystuje się gatunków ani cenoz jako takich, a jedynie niektóre ich cechy.

Połączenie między wskaźnikiem a wskaźnikiem nazywa się wskazaniem. W zależności od charakteru zależności wskazań wskaźniki dzielą się na bezpośrednie i pośrednie. Wskaźniki bezpośrednie są bezpośrednio związane ze wskaźnikiem i zwykle zależą od jego obecności.

Przykład bezpośrednich wskaźników wód gruntowych może służyć w arktycznych rejonach zbiorowiska z przewagą roślin z grupy - obligatoryjne freatofity (tj. Rośliny stale związane z wodami gruntowymi) - chievniki (związek. Achnatherum splendens) zbiorowiska cierni wielbłądów (gatunki z rodzaju Alhagi). Społeczności te nie mogą istnieć poza orientacyjnym połączeniem, a jeśli zostanie zerwane, umierają. Pośrednie lub zapośredniczone jest połączeniem indykatywnym realizowanym przez jakieś łącze pośrednie łączące wskaźnik i wskazanie. Tak więc rzadkie zarośla psammophilic Arystyda pennata w piaskach pustynnych służą jako pośredni wskaźnik lokalnych nagromadzeń wody podpiaskowej. Choć nie ma tu bezpośredniego związku, pionierzy psamofitów wskazują na słabe wiązanie piasku, co prowadzi do dobrego napowietrzenia warstw piaszczystych i swobodnej infiltracji osadów, czyli takich warunków, które sprzyjają tworzeniu się zalegającej wody. Wskaźniki bezpośrednie są bardziej wiarygodne i wiarygodne niż wskaźniki pośrednie.

W zależności od stopnia stabilności geograficznej powiązań wskazań wskaźniki można podzielić na panrealistyczne, regionalne i lokalne. Połączenie wskaźników pan-realistycznych ze wskaźnikiem jest jednolite w całym zakresie wskaźnika. Tak, trzcina (Phragrnites australis) jest panrzeczywistym wskaźnikiem zwiększonej wilgotności podłoża w rozwoju systemu korzeniowego. Wskaźniki Panareal nie są liczne i zazwyczaj należą do bezpośrednich. Znacznie częstsze są wskaźniki regionalne, które mają stały związek ze wskazaniem tylko w określonym regionie fizyczno-geograficznym, oraz wskaźniki lokalne, które pozostają niezmiennością wskaźnikową tylko na obszarze znanego regionu fizyczno-geograficznego. Zarówno te, jak i inne okazują się w większości pośrednie.

Wszystkie powyższe podpodziały wskaźników pod względem charakteru i stabilności relacji ze wskazaniem mają sens tylko w odniesieniu do jakiegoś konkretnego powiązania wskaźnikowego ze znanym wskazaniem w określonym systemie wskaźnik-wskaźnik. Poza tym nie mają znaczenia. Tak więc ta sama społeczność może być bezpośrednim wskaźnikiem panrealistycznym dla jednego wskaźnika i pośrednim wskaźnikiem lokalnym dla innego. Nie można więc mówić o wskaźnikowym znaczeniu cenozy czy gatunku w ogóle, bez dokładnego określenia, który wskaźnik jest omawiany. fotosynteza roślin fitocenoza autotroficzna

Wskaźniki wyznaczone za pomocą wskaźników botanicznych są bardzo zróżnicowane. Mogą to być zarówno różne rodzaje określonych obiektów przyrodniczych (gleby, skały, wody gruntowe itp.), jak i różne właściwości tych obiektów (skład mechaniczny, zasolenie, szczelinowanie itp.), jak i pewne procesy zachodzące w środowisku (erozja, sufuzja , krasowe, deflacyjne, bagienne, migracje soli itp.) oraz indywidualne właściwości środowiska (klimat). Gdy przedmiotem wskazań jest ten lub inny proces, wskaźnikiem są nie pojedyncze gatunki czy cenozy, ale połączone systemy zbiorowisk roślinnych, ich serie ekologiczne i genetyczne. Wskaźnikami mogą być nie tylko procesy naturalne, ale także zmiany wytworzone w środowisku przez człowieka, zachodzące w nim podczas rekultywacji terenu, wpływ na nie przedsiębiorstw przemysłowych, górnictwo, budownictwo.

Główne obszary geobotaniki wskaźnikowej wyróżnia się wskaźnikami, dla określenia których stosuje się obserwacje wskaźnikowo-geobotaniczne. Obecnie najważniejsze są następujące obszary:

1) pedoindykacja, 2) litoindykacja, 3) hydroindykacja, 4) wskazanie warunków wiecznej zmarzliny, 5) wskazanie minerałów, 6) wskazanie procesów naturalnych, 7) wskazanie procesów antropogenicznych.

Pedoindykacja i litoindykacja są często łączone w geoindykację. Pedoindykacja, czyli wskazanie gleby, jest jednym z najważniejszych obszarów, ponieważ związki między glebą a szatą roślinną są najbardziej niepodważalne i dobrze znane. Kierunek ten ma dwie gałęzie: wskazanie różnych taksonów (tj. typów, podtypów, rodzajów i typów gleb) oraz wskazanie pewnych właściwości gleby (skład mechaniczny, zasolenie itp.). Pierwsza, mająca wyjątkowo duże znaczenie, okazuje się dość skomplikowana, gdyż nie zawsze występuje pełna jednolitość w typologii i klasyfikacji gleb (zwłaszcza w najniższych jednostkach taksonomicznych), tak że zakres indykatu okazuje się niekiedy być nieco nieokreślonym. Druga gałąź została obecnie rozwinięta znacznie pełniej, ponieważ właściwości gleby w większości przypadków można scharakteryzować za pomocą wskaźników ilościowych (zgodnie z wynikami analiz), dzięki czemu można z dużą dokładnością ustalić związek niektórych zbiorowisk roślinnych z pewną amplitudę tych wskaźników.

Litoindykacja nazywana jest geobotanicznym wskazaniem skał. Litoindykacja jest ściśle związana z pedoindykacją, ale obejmuje głębsze warstwy ziemi. Połączenie roślinności z tymi horyzontami może być bezpośrednie (dzięki roślinom o najsilniejszym systemie korzeniowym) lub pośrednie (poprzez system skała-gleba-roślinność). Wiele zbiorowisk roślinnych jest wskaźnikami wietrzenia skał na wczesnych etapach formowania się na nich gleby (na przykład zbiorowiska porostów litofilnych i glonów). Wskaźniki wegetatywne mogą wskazywać na pękanie skał (ze względu na dominujący rozwój roślinności w spękaniach), pewne cechy chemiczne skał (zawartość gipsu, zawartość żelazistości, zawartość węglanów itp.), ich skład granulometryczny (oznaczający gliny, piaski, gliny piaszczyste , gliny, kamyki).

Hydroindykacja lub wskazanie wód gruntowych opiera się na zdolności wielu roślin do rozwoju tylko wtedy, gdy ich system korzeniowy jest połączony z poziomami nasyconymi wodą. Tutaj, podobnie jak w dziedzinie litoindykacji, wykorzystuje się zbiorowiska roślinne z przewagą roślin głęboko zakorzenionych. Dzięki wskazówkom geobotanicznym możliwa jest również ocena mineralizacji wód gruntowych. Jednocześnie wskaźnikami silnie zmineralizowanych wód podziemnych są często (choć nie zawsze) te same zbiorowiska, które wskazują na skały zasolone.Wskazanie warunków wiecznej zmarzliny jest bardzo złożone. Opiera się ona na założeniu, że szata roślinna strefy wiecznej zmarzliny zależy od właściwości termicznych podłoża oraz sezonowych procesów rozmrażania i zamrażania. Jednak te właściwości gleb wiecznej zmarzliny zależą zarówno od ich składu granulometrycznego, jak i warunków geomorfologicznych, hydrologicznych i hydrogeologicznych. Dlatego wskazanie warunków wiecznej zmarzliny jest niejako wynikiem integracji badań pedoindykacyjnych, litoindykacyjnych i hydroindykacyjnych. Wszystkie rozważane kierunki - pedoindykacja, litoindykacja, hydroindykacja i wskazanie warunków wiecznej zmarzliny - mają

podobieństwo w tym, że głównymi wskaźnikami są zbiorowiska roślinne.

Wskazanie zasobów mineralnych pod wieloma względami różni się od innych obszarów wskazania geobotaniki. Jako bezpośrednie wskaźniki stosuje się tu zwykle nie zbiorowiska roślinne, ale poszczególne gatunki, małe wewnątrzgatunkowe formy roślin, a także teraty. W tym przypadku wskazanie opiera się na faktach ustalonych obserwacjami o silnej roli formacyjnej wielu związków, a także ich patologicznym wpływie na wygląd rośliny – jej barwę, morfologię organów i ich typowe proporcje. Wskazań pośrednich mogą dokonywać także społeczności, jeśli wyznaczają różnice litologiczne skał, z którymi związane jest rozmieszczenie niektórych minerałów. Ale takie pośrednie wskaźniki mają zwykle charakter lokalny, a zatem ich wartość praktyczna jest ograniczona.

O procesach, zarówno naturalnych, jak i antropogenicznych, świadczą nie poszczególne zbiorowiska roślinne, ale ich serie ekologiczne i genetyczne. Są to przestrzenne ciągi zbiorowisk, których odcinki ułożone są jedna po drugiej w kolejności, w jakiej następują po sobie w czasie. Innymi słowy, jest to seria sukcesywna rozmieszczana w kosmosie. Każda społeczność biorąca udział w takiej serii odzwierciedla pewien etap procesu, który stworzył tę serię. W warunkach polowych takie serie występują w postaci różnych kompleksów i kombinacji. Szeregi ekologiczne i genetyczne, wskazujące na procesy naturalne, odzwierciedlają zarówno sukcesje endodynamiczne (powstające w wyniku rozwoju samej fitocenozy, która zmienia środowisko), jak i sukcesje egzodynamiczne (powstające pod wpływem przyczyn zewnętrznych).

Wskaźniki procesów antropogenicznych są zwykle szeregami egzodynamicznymi.

Oprócz głównych kierunków wymienionych powyżej, istnieją pewne rodzaje wskazań, które nie otrzymały jeszcze tak szerokiego rozwoju i zastosowania, ale mimo to są dość ważne. Należą do nich: wskazanie warunków klimatycznych, wskazanie struktury tektonicznej terenu, aw szczególności lokalizacja różnego rodzaju uskoków tektonicznych. Niektóre przypadki zastosowania wskazań do tych obiektów zostaną rozpatrzone w rozdziałach poświęconych tym strefom i podstrefom, w których te typy wskazań są najdobitniej wyrażone.

Hostowane na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Historia rozwoju badań z zakresu fizjologii roślin. Zasady powstawania i rozwoju chloroplastu z proplastidów w komórce roślinnej. Podstawowe funkcje, budowa, fotosynteza i aparat genetyczny chloroplastów. Charakterystyka produktów fotosyntezy.

streszczenie, dodane 12.11.2008


Pojęcie formy życia w odniesieniu do roślin, rola środowiska w jego rozwoju. Pokrój grup roślin wynikający ze wzrostu i rozwoju w określonych warunkach. Charakterystyczne cechy drzewa, krzewu, roślin kwitnących i zielnych.

streszczenie, dodane 02.07.2010


Rozpatrzenie i analiza głównych grup czynników mogących powodować stres u roślin. Zapoznanie z fazami triady Selye w rozwoju stresu u roślin. Badanie i charakterystyka fizjologii odporności roślin na stres z wykorzystaniem systemów obronnych.

test, dodano 17.04.2019


Pojęcie żywienia roślin. Najważniejsze pierwiastki stosowane w pożywkach, zasada ich działania na roślinę. Fotosynteza jako główny proces prowadzący do powstania substancji organicznych. Odżywianie korzeni, rola nawozów w rozwoju roślin.

streszczenie, dodane 06.05.2010


Pojęcie obszaru, jego znaczenie w procesie wprowadzania roślin oraz ekonomiczna efektywność wprowadzenia. Ekologiczne i biologiczne podstawy aklimatyzacji roślin drzewiastych w Republice Białorusi. Kompleksowa analiza introduktorów i egzotyków regionu Prużany.

praca zaliczeniowa, dodana 07.09.2015


Komórkowe podstawy wzrostu roślin. Wzrost tkanki w zależności od jej specyfiki. Proces transformacji komórki embrionalnej w wyspecjalizowaną (różnicowanie). Główne części ucieczki. Cechy wzrostu liści roślin jednoliściennych. Morfogeneza korzeni.

praca semestralna, dodano 23.04.2015 r.


Systemy receptorowe roślin i zwierząt. Tworzenie i funkcjonowanie systemu percepcji światła przez fotosystemy. Włączenie energii fotonów w procesy fotosyntezy. Podstawowe wzory chemiczne chlorofilu. Ochronna fotoochronna funkcja karotenoidów.

streszczenie, dodano 17.08.2015


Ziemskie i kosmiczne czynniki życia roślin. Promieniowanie słoneczne jako główne źródło światła dla roślin. Promieniowanie fotosyntetycznie i fizjologicznie czynne i jego znaczenie. Wpływ natężenia oświetlenia. Znaczenie ciepła i powietrza w życiu roślin.

prezentacja, dodana 02.01.2014


Rozmnażanie wegetatywne - rozmnażanie roślin za pomocą organów wegetatywnych: gałęzi, korzeni, pędów, liści lub ich części. Zalety rozmnażania wegetatywnego. Różne metody rozmnażania roślin, metody uprawy roślin przez nasiona.

streszczenie, dodane 06.07.2010


Charakterystyka głównych grup roślin w stosunku do wody. Adaptacje anatomiczne i morfologiczne roślin do reżimu wodnego. Adaptacje fizjologiczne roślin ograniczonych do siedlisk o różnej wilgotności.

Dodatkowa literatura:

M.Kh. Czajakjan. gibereliny roślinne. Wydawnictwo Akademii Nauk ZSRR, 1961, 63 s.

J. Bernier, J. - M. Quinet, R. Sachs. Fizjologia kwitnienia. w.1-2, M.: Agropromizdat, 1985

W.W. Polevoy, T.S. Salamatowa. Fizjologia wzrostu i rozwoju roślin. Wydawnictwo Uniwersytetu Leningradzkiego, L., 1991, 239 s.506 s.

Pytania do tematu:

Charakterystyka czynników determinujących wzorce wzrostu i rozwoju roślin.

Wzrost roślin (wzory, typy).

Rodzaje ruchu w roślinach.

Rozwój roślin (rodzaje ontogenezy, etapy ontogenezy, cechy okresu ewokacji, cechy fazy uśpienia).

Teoria starzenia się i odmładzania roślin Kroenkego.

Cechy dojrzewania produkcyjnych części roślin.

Zastosowanie regulatorów wzrostu w praktyce rolniczej.

Charakterystyka czynników determinujących wzorce wzrostu i rozwoju roślin

Wszystkie wcześniej badane procesy w agregacie determinują przede wszystkim realizację głównej funkcji organizmu roślinnego - wzrost, tworzenie potomstwa i zachowanie gatunku. Ta funkcja jest realizowana poprzez procesy wzrostu i rozwoju.

Cykl życiowy dowolnego organizmu eukariotycznego, tj. jego rozwój od zapłodnionego jaja do pełnego uformowania, starzenia się i śmierci w wyniku naturalnej śmierci, nazywa się ontogeneza.

Wzrost to proces nieodwracalnego tworzenia nowych elementów strukturalnych, któremu towarzyszy wzrost masy i wielkości organizmu tj. zmiana ilościowa.

Rozwój to jakościowa zmiana składników ciała, w której istniejące formy lub funkcje przekształcają się w inne.

Na oba procesy wpływają różne czynniki:

zewnętrzne abiotyczne czynniki środowiskowe, takie jak światło słoneczne,

czynniki wewnętrzne samego organizmu (hormony, cechy genetyczne).

Ze względu na totipotencję genetyczną organizmu, zdeterminowaną genotypem, następuje ściśle sekwencyjne tworzenie się jednego lub drugiego rodzaju tkanki, zgodnie z etapem rozwoju organizmu. Powstawanie określonych hormonów, enzymów, typów tkanek w określonej fazie rozwoju rośliny jest zwykle określane pierwotna aktywacja odpowiednich genów i zadzwoniłem różnicowa aktywacja genów (DAG).

Wtórna aktywacja genów, a także ich represje mogą również wystąpić pod wpływem niektórych czynników zewnętrznych.

Jednym z najważniejszych wewnątrzkomórkowych regulatorów aktywacji genów i rozwoju konkretnego procesu związanego z procesami wzrostu lub przejściem rośliny do następnej fazy rozwoju są fitohormony.

Badane fitohormony dzielą się na dwie duże grupy:

stymulatory wzrostu

inhibitory wzrostu.

Z kolei stymulatory wzrostu dzielą się na trzy klasy:

gibereliny,

cytokininy.

W celu auksynam obejmują substancje o charakterze indolowym, typowym przedstawicielem jest kwas indolilo-3-octowy (IAA). Tworzą się w komórkach merystematycznych i poruszają się zarówno podstawkowo, jak i akropetowo. Auksyny przyspieszają aktywność mitotyczną zarówno merystemu wierzchołkowego, jak i kambium, opóźnić upadek liście i jajniki, aktywują tworzenie się korzeni.

W celu gibereliny obejmują substancje o złożonym charakterze - pochodne kwasu giberelinowego. Wyizolowany z grzybów workowatych (rodzaj Gibberella fujikuroi) z wyraźnym stadium konidialnym (rodzaj Fusarium). To właśnie w stadium konidialnym grzyb ten powoduje u ryżu chorobę „złych pędów”, która charakteryzuje się szybkim wzrostem pędów, ich wydłużaniem, przerzedzaniem, aw rezultacie obumieraniem. Gibereliny są również transportowane w roślinie akropetalnie i podstawkowo, zarówno w ksylemie, jak iw łyku. Gibereliny przyspieszają fazę wydłużania się komórek, regulują procesy kwitnienia i owocowania oraz indukują powstawanie nowych barwników.

W celu cytokininy obejmują pochodne puryn, których typowym przedstawicielem jest kinetyna. Ta grupa hormonów nie ma tak wyraźnego działania jak poprzednie, jednak cytokininy wpływają na wiele części metabolizmu, wzmagają syntezę DNA, RNA i białek.

inhibitory wzrostu reprezentowane przez dwie substancje:

kwas abscysynowy,

Kwas abscysynowy jest hormonem stresu, jego ilość znacznie wzrasta wraz z brakiem wody (zamykanie się aparatów szparkowych) i składników odżywczych. ABA hamuje biosyntezę kwasów nukleinowych i białek.

Etylen - to gazowy fitohormon, który hamuje wzrost i przyspiesza dojrzewanie owoców. Hormon ten jest wydzielany przez organy dojrzewającej rośliny i wpływa zarówno na inne organy tej samej rośliny, jak i na pobliskie rośliny. Etylen przyspiesza opadanie liści, kwiatów, owoców dzięki uwalnianiu z ogonków celulazy, co przyspiesza tworzenie się warstwy oddzielającej. Podczas rozkładu etrelu powstaje etylen, co znacznie ułatwia jego praktyczne zastosowanie w rolnictwie.