60. Fazele de creștere: embrionară, întindere, diferențiere și trăsăturile fiziologice ale acestora. Diferențierea celulelor și țesuturilor.

Faza embrionară sau ciclu mitotic Celula este împărțită în două perioade: diviziunea celulară efectivă (2-3 ore) și perioada dintre diviziuni - interfaza (15-20 ore). Mitoza este o metodă de diviziune celulară în care numărul de cromozomi este dublat, astfel încât fiecare celulă fiică primește un set de cromozomi egal cu setul de cromozomi al celulei mamă. În funcție de caracteristicile biochimice, se disting următoarele etape ale interfazei: presintetic - G 1 (din engleză gap - interval), sintetic - S și premitotic - G 2. În timpul etapei G 1, sunt sintetizate nucleotidele și enzimele necesare pentru sinteza ADN-ului. are loc sinteza ARN. În perioada de sinteză, au loc duplicarea ADN-ului și formarea histonelor. În stadiul G 2, sinteza ARN și proteinelor continuă. Replicarea ADN-ului mitocondrial și plastidian are loc pe parcursul întregii interfaze.

Faza de întindere. Celulele care au încetat să se divizeze continuă să crească prin extensie. Sub acțiunea auxinei, transportul protonilor către peretele celular este activat, se slăbește, elasticitatea acestuia crește și devine posibilă intrarea suplimentară de apă în celulă. Există o creștere a peretelui celular datorită includerii de substanțe pectinice și celuloză în compoziția sa. Pectinele se formează din acid galacturonic în veziculele aparatului Golgi. Veziculele se apropie de plasmalemă și membranele lor fuzionează cu aceasta, iar conținutul este încorporat în peretele celular. Microfibrilele de celuloză sunt sintetizate pe suprafața exterioară a plasmalemei. O creștere a dimensiunii unei celule în creștere are loc datorită formării unei vacuole centrale mari și formării de organele citoplasmatice.

La sfârșitul fazei de întindere, lignificarea peretelui celular se intensifică, ceea ce îi reduce elasticitatea și permeabilitatea, se acumulează inhibitori de creștere, iar activitatea IAA oxidazei crește, ceea ce reduce conținutul de auxină din celulă.

faza de diferentiere celulara. Fiecare celulă vegetală conține în genomul său informații complete despre dezvoltarea întregului organism și poate da naștere la formarea unei plante întregi (proprietatea totipotenței). Cu toate acestea, fiind parte a unui organism, această celulă va realiza doar o parte din informațiile sale genetice. Combinațiile de fitohormoni, metaboliți și factori fizico-chimici (de exemplu, presiunea celulelor învecinate) servesc drept semnale pentru exprimarea doar a anumitor gene.

Faza de maturitate. Celula îndeplinește funcțiile care sunt stabilite în cursul diferențierii sale.

Îmbătrânire și moarte celulară. Odată cu îmbătrânirea celulară, există o slăbire a proceselor sintetice și o creștere a proceselor hidrolitice. În organele și citoplasmă se formează vacuole autofagice, clorofilă și cloroplaste, reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi și nucleolul sunt distruse, mitocondriile se umflă, numărul de criste scade, iar nucleul se vacuolizează. Moartea celulară devine ireversibilă după distrugerea membranelor celulare, inclusiv a tonoplastei, eliberarea conținutului vacuolei și lizozomilor în citoplasmă.

Îmbătrânirea și moartea celulelor apar ca urmare a acumulării de leziuni în aparatul genetic, membranele celulare și includerea morții celulare programate genetic - PCD (moartea celulară programată), similar cu apoptoza din celulele animale.

Ritmul de creștere- alternarea cresterii lente si intensive a unei celule, organ, organism - poate fi zilnica, sezoniera - este rezultatul interactiunii factorilor interni si externi.

Frecvența de creștere caracteristic formelor perene, de iarnă și bienale, în care perioada de creștere activă este întreruptă de o perioadă de repaus.

Legea perioadei lungi de creștere- Rata de creștere liniară (masă) în ontogenia unei celule, țesuturi, oricărui organ, a unei plante în ansamblu nu este constantă și poate fi exprimată printr-o curbă sigmoidă (curba Sachs). Faza de creștere liniară a fost numită de Sachs perioada mare de creștere. Există 4 secțiuni (faze) ale curbei.

1. Perioada inițială de creștere lentă (perioada de întârziere).
2. Perioada de jurnal, o perioadă mare de creștere conform lui Sachs)
3. faza de decelerare.
4. Stare staționară (sfârșitul creșterii).

Corelații de creștere (stimulatoare, inhibitorii, compensatorii)- reflectă dependența creșterii și dezvoltării unor organe sau părți ale plantei de altele, influența lor reciprocă. Un exemplu de corelații stimulatoare este influența reciprocă a unui lăstar și a unei rădăcini. Rădăcina asigură organelor supraterane apă și substanțe nutritive, iar substanțele organice (carbohidrați, auxine) necesare creșterii rădăcinilor vin de la frunze la rădăcini.

Corelații inhibitorii (inhibitoare) - despre organele de zile inhibă creșterea și dezvoltarea altor organe. Un exemplu al acestor corelații este fenomenul a dominanță de vârf- inhibarea cresterii mugurilor laterali, lastarii de catre mugurele apical al lastarilor. Un exemplu este fenomenul fructelor „regale”, care a început primul. Utilizare în practică a înlăturării dominanței apicale: formarea coroanei prin tăierea vârfurilor lăstarilor dominanti, culegerea răsadurilor și a răsadurilor de pomi fructiferi.

LA corelații compensatorii reflectă dependența de creștere și relațiile competitive ale organelor individuale de furnizarea de nutrienți cu tine. În procesul de creștere a unui organism vegetal, are loc o reducere naturală (cădere, moarte) sau o parte din organele în curs de dezvoltare este îndepărtată artificial (pășire, subțierea ovarelor), iar restul crește într-un ritm mai rapid.

Regenerare - refacerea pieselor deteriorate sau pierdute.

• Fiziologic - refacerea calotei rădăcinii, înlocuirea scoarței trunchiurilor copacilor, înlocuirea elementelor vechi de xilem cu altele noi;
• Traumatic - vindecarea rănilor trunchiurilor și ramurilor; asociat cu formarea calusului. Refacerea organelor supraterane pierdute din cauza trezirii și recreșterii mugurilor axilari sau laterali.

Polaritate - diferențierea specifică plantelor a structurilor și proceselor din spațiu. Se manifestă într-o anumită direcție de creștere a rădăcinii și tulpinii, într-o anumită direcție de mișcare a substanțelor.

Ciclul de viață (ontogeneza) unei plante. În ontogeneză se disting patru etape de dezvoltare: embrionară, trecând la planta-mamă de la formarea unui zigot până la maturarea seminţei şi de la începutul până la maturizarea organelor de reproducere vegetativă; juvenile (tinerețe) - de la germinarea unei semințe sau a unui mugur vegetativ până la debutul capacității de a forma organe de reproducere; stadiul de maturitate (reproductiv) - depunerea rudimentelor organelor de reproducere, formarea florilor și gameților, înflorirea, formarea semințelor și a organelor de reproducere vegetativă; stadiul bătrâneţii este perioada de la încetarea rodirii până la moarte.

Trecerea ontogenezei este asociată cu modificări calitative legate de vârstă în procesele metabolice, pe baza cărora are loc o tranziție la formarea organelor de reproducere și a structurilor morfologice.

În practica legumiculturii, pentru a desemna starea de vârstă a plantelor, se folosește mai des termenul „fază de dezvoltare”, denotă o anumită manifestare morfologică a stării de vârstă a plantei. Cel mai adesea se folosesc pentru aceasta fazele fenologice (germinarea semințelor, germinația, ramificarea, înmugurirea, formarea fructelor etc.), inițierea organelor în meristemul apical (etape ale organogenezei).

Majoritatea culturilor legumicole care formează organe alimentare din formațiunile vegetative (varză cu cap, guli-rabe, varză de Bruxelles, culturi de salată verde) își încheie șederea pe o plantație de legume cu perioadă juvenilă, fără a se proceda la formarea organelor generatoare înainte de recoltare.

Recolta este asociată cu creșterea - o creștere a dimensiunii plantei, a organelor sale, o creștere a numărului și a dimensiunii celulelor, formarea de noi structuri.

Perioada de germinare este o etapă importantă în viața plantelor - trecerea la o alimentație independentă. Include mai multe faze: absorbția apei și umflarea (se termină cu ciugulirea seminței); formarea (creșterea) rădăcinilor primare; dezvoltarea germenilor; formarea răsadului și trecerea acestuia la o alimentație independentă.

În timpul perioadei de absorbție a apei și de umflare a semințelor, precum și în unele culturi și la începutul creșterii rădăcinilor primare, semințele se pot usca și reveni la o stare de repaus, care este utilizat în unele metode de pre-semănat semințe. pregătire. În etapele ulterioare ale germinației, pierderea de umiditate duce la moartea răsadului.

Rata de germinare și creșterea inițială a răsadului depinde în mare măsură de mărimea semințelor. Culturile cu semințe relativ mari și semințele mari dintr-o grămadă asigură nu numai o germinare mai rapidă, care este asociată cu o forță de creștere relativ mare, ci și o creștere inițială mai puternică. Cea mai puternică creștere inițială o au târâtoarele (familiile Dovleac, Leguminoase), care au semințe mari. Castravetele, la o lună de la germinare, utilizează până la 17% din suprafața alocată acestuia, iar morcovii, conform lui V.I. Edelstein, folosesc aproximativ 1%. Creșterea inițială slabă a culturilor din familiile de țelină și ceapă nu numai că nu permite utilizarea completă a radiației solare în stadiile incipiente, dar crește semnificativ și costul protejării culturilor de buruieni.

Culturile anuale și perene de legume pomicole (roșii, ardei, vinete, castraveți, tărtăcuțe, chayote etc.) sunt reprezentate în principal de plante remontante, o trăsătură caracteristică a cărora este fructificarea extinsă. Acestea sunt culturi multiple. Planta poate avea simultan fructe mature, ovare tinere, flori nedezvoltate si cele aflate in faza de fructificare.

Culturile și soiurile pot diferi semnificativ în gradul de remontanță, care determină ritmul de creștere și debitul culturii.

Din momentul în care sămânța este ciugulită, formarea rădăcinilor depășește creșterea tulpinii. Procesele metabolice complexe sunt asociate cu sistemul radicular. Suprafața absorbantă a rădăcinii depășește considerabil suprafața de evaporare a frunzelor. Aceste diferențe nu sunt aceleași pentru culturi și soiuri, în funcție de vârsta plantelor și de condițiile de creștere. Cel mai puternic avans în dezvoltarea sistemului radicular este inerent culturilor perene, iar printre soiuri, cele ulterioare, cu excepția culturilor de ceapă, precum și a plantelor perene, dar care cresc pe platourile montane, unde stratul de sol fertil este mic.

Rădăcina primară a embrionului se dezvoltă în rădăcina principală, dând naștere unui sistem radicular foarte ramificat. În multe culturi, sistemul radicular formează rădăcini ale ordinului al doilea, al treilea și ulterior.

De exemplu, în condițiile Uralului Mijlociu, varza albă din soiul Slava în faza de coacere tehnică a avut o lungime totală a rădăcinii de 9185 m, iar numărul lor a ajuns la 927.000; ramificarea rădăcinilor a ajuns la ordinul al cincilea, la ceapă. - al treilea. În majoritatea culturilor de legume, rădăcina principală moare relativ devreme, iar sistemul radicular devine fibros. Acest lucru este facilitat de cultura de transplant (răsad), precum și de limitarea cantității de nutriție a solului. În multe culturi (din familiile Solanacee, Dovleac, Varză etc.), rădăcinile adventive, care se formează din genunchiul subcotiledonal sau din alte părți ale tulpinii după dealare și cules, joacă un rol semnificativ. Sistemul radicular al culturilor tuberculoase și bulboase înmulțite vegetativ (cartof, cartof dulce, anghinare, ceapă și mai multe niveluri etc.) este reprezentat exclusiv de rădăcini adventive. În timpul înmulțirii semințelor de ceapă, cea mai mare parte a rădăcinilor până la începutul formării bulbului este reprezentată de cele adventive.

Rădăcinile de creștere sunt izolate, cu ajutorul cărora are loc creșterea progresivă a sistemului radicular, inclusiv partea sa activă - firele de păr de rădăcină. Suprafața absorbantă a rădăcinilor depășește considerabil suprafața părții asimilatoare a plantei. Acest lucru este pronunțat în special în liane. Deci, într-un castravete la o lună după plantarea răsadurilor, suprafața de lucru a rădăcinilor a ajuns la 20 ... 25 m 2, depășind suprafața frunzelor de peste 150 de ori. Aparent, această caracteristică este legată de faptul că plantele târâtoare nu tolerează deteriorarea sistemului radicular în răsaduri, ceea ce este posibil numai dacă se folosesc răsaduri în ghivece, ceea ce exclude deteriorarea rădăcinilor. Natura formării sistemului radicular depinde nu numai de caracteristicile genetice ale plantelor, ci și de metoda de cultivare și de alte condiții de creștere. Deteriorarea vârfului rădăcinii principale în cultura răsadului duce la formarea unui sistem radicular fibros. Densitatea mare a solului (1,4 ... 1,5 g / cm 3) încetinește creșterea sistemului radicular, iar la unele culturi se oprește. Plantele variază considerabil în modul în care sistemul lor de rădăcină răspunde la compactarea solului. Culturile cu ritmuri de creștere relativ lente, cum ar fi morcovii, tolerează cel mai bine compactarea. La castraveți, rata mare de creștere a sistemului radicular este strâns legată de nevoia de aerare suficientă - lipsa de oxigen din sol face ca rădăcinile să moară rapid.

Sistemul rădăcină are o structură pe etaje. Cea mai mare parte a rădăcinilor în cele mai multe cazuri este situată în orizontul plugului, cu toate acestea, este posibilă și pătrunderea profundă a rădăcinilor în sol (Fig. 3). Pentru broccoli, alb, conopida si varza de Beijing, guli-rabe, batun, ceapa si praz, patrunjel, ridichi, salata verde, telina, usturoi si spanac, adancimea de patrundere a radacinii este de 40...70 cm; pentru vinete, rutabaga, mazăre, muștar, dovlecel, morcovi, castraveți, ardei, napi, sfeclă, mărar, cicoare - 70 ... 120; pentru pepene verde, anghinare, pepene galben, cartofi, păstârnac, rădăcină de ovăz, rubarbă, sparanghel, roșii, dovleac și hrean - mai mult de 120 cm.

Suprafața activă a rădăcinilor atinge de obicei dimensiunea maximă la începutul formării fructelor, iar în varză - până la începutul coacerii tehnice, după care la majoritatea culturilor, în special la castraveți, scade treptat ca urmare a morții rădăcinii. fire de par. În timpul ontogenezei, se modifică și raportul dintre rădăcinile de aspirație și de conducere.

Firele de păr sunt de scurtă durată, mor foarte repede. Pe măsură ce plantele cresc, partea activă a sistemului radicular se deplasează la rădăcinile de ordine superioare. Productivitatea sistemului radicular depinde de condițiile în care se află rădăcinile și de furnizarea de produse de fotosinteză către sistemul lor suprateran. Biomasa rădăcinilor în raport cu sistemul suprateran este scăzută.

În culturile anuale de legume, rădăcinile mor în timpul sezonului. Adesea, sfârșitul creșterii rădăcinilor face ca planta să înceapă să îmbătrânească. Majoritatea culturilor de legume perene au ritmuri sezoniere în dezvoltarea sistemului radicular. La mijlocul și sfârșitul verii, rădăcinile mor complet sau parțial. La ceapă, usturoi, cartofi și alte culturi, sistemul radicular moare complet. La rubarbă, măcriș și anghinare, este în principal partea activă a rădăcinilor care moare, în timp ce rădăcina principală și o parte a ramurilor sale rămân. Odată cu debutul ploilor de toamnă, noi rădăcini încep să crească din partea de jos a bulbilor și rădăcinile principale. Acest lucru se întâmplă diferit în diferite culturi. Rădăcinile cresc în usturoi și în curând se trezește un mugur care dă frunze. La ceapă cresc doar rădăcinile, deoarece bulbul este în repaus.

Alte plante perene (ceapa batun, tarhon, măcriș) cresc rădăcini și frunze noi. Dezvoltarea rădăcinilor de toamnă este condiția principală pentru iernarea de succes și creșterea rapidă primăvara, ceea ce asigură producția timpurie.

În timp ce tuberculul cartofului este în repaus, formarea rădăcinilor nu poate fi cauzată, deoarece acest proces este precedat de germinarea tuberculului.

Recreșterea de toamnă a rădăcinilor se observă și la plantele legumicole bienale dacă acestea rămân pe câmp, ceea ce are loc în producția de semințe cu o cultură directă sau cu plantarea de toamnă a celulelor de matcă.

Creșterea rădăcinii și a sistemelor supraterane este reglată de fitohormoni, dintre care unii (gibereline, citochinine) sunt sintetizați în rădăcină, iar alții (acizi indoleacetic și abscisic) - în frunze și vârfurile lăstarilor. În urma creșterii rădăcinii germinale, începe alungirea hipocotilului lăstarului. După eliberarea sa la suprafața pământului, creșterea este suprimată sub influența luminii. Epicotilul începe să crească. Dacă nu există lumină, hipocotilul continuă să crească,

ceea ce duce la slăbirea răsadurilor. Pentru a obține plante puternice și sănătoase, este important să preveniți întinderea hipocotilului. La creșterea răsadurilor, este necesar să se asigure o iluminare suficientă, temperatură scăzută și umiditate relativă în timpul apariției răsadurilor.

Condițiile externe din această perioadă crucială de tranziție la o alimentație independentă determină în mare măsură creșterea, dezvoltarea și productivitatea ulterioară a plantelor.

Creșterea ulterioară a lăstarilor este asociată cu procesele de diferențiere a meristemelor apicale și laterale, morfogeneză, adică formarea de organe pentru creșterea și dezvoltarea celulelor și țesuturilor (citogeneză). organele vegetative și generative (organogeneză). Morfogeneza este programată genetic și variază în funcție de condițiile externe care afectează trăsăturile fenotipice - creștere, dezvoltare și productivitate.

Creșterea plantelor legumicole este asociată cu ramificarea, care în culturile aparținând diferitelor forme de viață poate fi monopodială, atunci când mugurele apical rămâne în creștere în timpul ontogenezei (Dovleacul), simpodial, când axa de ordinul întâi se termină cu o floare terminală sau inflorescență ( Solanaceae) și mixte combinând ambele tipuri de ramificare.

Ramificarea este o trăsătură foarte importantă asociată cu rata de formare a culturii, calitatea acesteia și productivitatea plantelor, posibilitatea de mecanizare și costurile forței de muncă pentru ciupire și ciupire.

Culturile și soiurile diferă prin natura ramificării. Depinde și de condițiile de mediu. În condiții optime, ramificarea este mult mai puternică. Plantele de varză, rădăcinile, ceapa, usturoiul nu se ramifică în primul an de viață atunci când sunt cultivate din bulbi de aer. Mazăre și fasole slab ramificată. Soiurile de roșii, ardei, castraveți și tărtăcuțe diferă semnificativ în puterea de ramificare (număr de ramuri și comenzi).

Etapa reproductivă a ontogenezei începe cu inițierea rudimentelor primordiale ale organelor generatoare. În majoritatea culturilor, stimulează creșterea activă a organelor axiale și a aparatului de asimilare. Creșterea activă continuă în perioada inițială de formare a fructelor, estompând treptat odată cu creșterea încărcăturii de fructe. La castraveți, mazăre și multe alte culturi, creșterea se oprește în perioada de formare a fructelor în masă și de formare a semințelor. O încărcătură mare de fructe contribuie la accelerarea îmbătrânirii plantelor și poate fi cauza morții premature. La mazăre, castraveți, colecția de ovare necoapte face posibilă prelungirea semnificativă a sezonului de vegetație.

Culturile și soiurile de plante legumicole se caracterizează prin ritmuri sezoniere și zilnice de creștere și dezvoltare, determinate genetic (endogen) și de condițiile de mediu (exogene).

Culturi perene, bienale și de iarnă provenite din

zonele cu climat temperat și subtropical, sunt reprezentate în principal de plante rozetă și semirozetă. În primul an de viață, formează o tulpină îngroșată foarte scurtă și o rozetă superficială de frunze.

În primăvara celui de-al doilea an se formează rapid o tulpină înflorită, cu frunze în forme de viață semi-rozetă (măcriș, rubarbă, hrean, varză, morcovi etc.) și nu are frunze în forme de viață în rozetă (ceapă). Până la sfârșitul verii, odată cu coacerea semințelor, această tulpină moare. În bienale (plante monocarpice), întreaga plantă moare. La plantele perene (plantele policarpice), o parte din tulpini mor, parțial sau complet (ceapă, usturoi), frunzele și rădăcinile. Plantele intră într-o stare de repaus fiziologic și apoi forțat.

Prezența unei rozete, care determină dimensiunea mică a tulpinii, asigură iernarea plantelor în timpul iernii și a culturilor perene. Apariția unei tulpini purtătoare de flori, ceea ce înseamnă trecerea la dezvoltarea generativă, este posibilă numai în condiția vernalizării - expunere a plantei într-o anumită perioadă de temperaturi pozitive scăzute. Pentru plantele perene, tulpina ar trebui să apară în fiecare an. Mai mult, temperaturile mai scăzute contribuie (în rubarbă) la încetarea perioadei de repaus și stimulează creșterea frunzelor, care se folosește la forțarea în teren protejat.

În varză și conopidă, rozetele se formează diferit. La începutul perioadelor de răsad și post-răsad, plantele acestor culturi cresc fără rozete și abia după formarea a 10 ... 15 frunze începe formarea unei rozete supraterane. Tulpina este mai lungă decât cea a rădăcinilor și este mai vulnerabilă la temperaturi de îngheț. În primul an de viață, atunci când sunt crescute din semințe, culturile de rozete și semirozete nu se ramifică. Ramificarea se observă doar în al doilea an la culturile bienale și din al doilea an la plantele perene.

După iernare, culturile perene și bienale se caracterizează printr-o creștere foarte puternică (explozivă), care asigură formarea unei rozete de frunze și tulpini într-un timp scurt. Plantele sunt foarte ramificate. Lăstarii fructiferi se formează din muguri activi, iar lăstarii vegetativi se formează din cei inactivi care nu au suferit vernalizare.

Plantele perene formează aparatul de asimilare mai repede în al doilea și în anii următori, oferind o recoltă mai devreme decât atunci când sunt crescute din semințe în primul an.

O caracteristică a culturilor legumicole bienale, precum și a cepei, este durata lungă a perioadei juvenile (60...70%) față de perioada reproductivă (30...40%). Principalele organe fotosintetice în perioada de reproducere în varză, ridichi, napi sunt tulpinile și păstăile plantelor cu semințe, în ceapă - săgeți și tegumente ale fructelor.

La culturile anuale, perioada de reproducere este de două ori mai lungă decât cea juvenilă.

Lianele sunt plante cățărătoare, târâtoare, cățărătoare care nu sunt capabile să mențină o poziție verticală, așa că folosesc alte plante ca suport. Viță-de-vie cățărătoare și cățăratoare (antene) se caracterizează printr-o creștere inițială puternică și o dimensiune semnificativă a zonei lăstarilor de creștere, ceea ce determină rate de creștere foarte mari în viitor. Plantele tinere de viță de vie cățărătoare (fasole) nu au nutație circulară pentru a se înfășura în jurul unui suport; ea apare mai tarziu. Particularitatea lor este creșterea lentă a frunzelor depuse pe zona de creștere a lăstarilor.

Viță de vie cățărătoare (culturi de legume din familiile Dovleac și mazăre), datorită prezenței antenelor cu sensibilitate ridicată la contactul cu suportul (tigmomorfogeneza), au capacitatea de a se atașa rapid și temeinic de acesta. Printre vița de vie ciriforme din familia Cucurbitaceae, un loc aparte îl ocupă un grup de viță de vie târâtoare, care includ tărtăcuțele (pepene verde, pepene galben și dovleac) și soiuri europene de câmp de castraveți. Ele se caracterizează printr-o poziție plagiotropă (târâtoare) a tulpinii, depunerea relativ rapidă a tulpinilor după răsărire, ramificare puternică asociată cu capturarea cât mai rapidă a teritoriului și dominația asupra acestuia. În condiții de umiditate suficientă, unele dintre aceste viță de vie (de exemplu, dovleceii) formează rădăcini adventive la noduri, asigurând fixarea suplimentară a tulpinii de sol.

Creșterea unei plante, organele sale individuale și formarea unei culturi depind în mare măsură de distribuția între părțile individuale ale produselor fotosintezei, care este asociată cu activitatea de atragere (mobilizare, atragere) a centrelor. Direcția de activitate a acestor centre de reglare hormonală se modifică în timpul ontogenezei. Alături de condiționarea genetică, aceasta este în mare măsură determinată de condițiile mediului extern. Centrele de atragere sunt de obicei părți în creștere ale plantelor: punctele de creștere și frunzele, rădăcinile, organele generative (formând fructe și semințe), precum și organele de depozitare (rădăcină, bulbi și tuberculi). Adesea între aceste organe există competiție în consumul de produse de fotosinteză.

Intensitatea fotosintezei, rata și raportul de creștere a organelor individuale ale plantelor și, în cele din urmă, randamentul, calitatea și momentul primirii acesteia depind de activitatea de atragere a centrelor.

O capacitate deosebit de puternică de atragere a organelor generatoare distinge soiurile de culturi de fructe și legume (mazăre, fasole, roșii, castraveți, ardei etc.) destinate recoltării simultane la mașină. La majoritatea acestor soiuri, formarea fructelor și coacerea culturilor au loc într-un timp scurt. Ele se caracterizează, de asemenea, printr-o încetare relativ timpurie a creșterii.

Multe tehnici agricole se bazează pe reglarea amplasamentului centrelor de atragere și a activității acestora (perioada de cultivare a unei culturi, managementul creșterii răsadurilor, formarea plantelor, regimurile de temperatură, irigații, îngrășăminte, utilizarea substanțelor de reglare a creșterii). Crearea unor condiții în perioada de depozitare a seturi de ceapă care exclud posibilitatea vernalizării acesteia va face din bulbul centrul de atracție, ceea ce vă va permite să obțineți o recoltă bună. La depozitarea cepei, a celulelor de matcă a culturilor bienale, dimpotrivă, este important să se creeze condiții pentru vernalizarea lor.

Pierderi de randament și o scădere a calității produsului se observă la înflorirea culturilor de rădăcină, varză, salată verde, spanac și alte culturi. Centrul de atracție în aceste cazuri se mută de la organele vegetative de depozitare la cele generative. Rădăcinile de ridiche devin moale (bumbac), frunzele de salată devin aspre și lipsite de gust, creșterea bulbilor se oprește.

Topografia și activitatea centrelor de atragere, echilibrul lor cu activitatea fotosintetică a aparatului de asimilare determină eficiența economică a fotosintezei, timpul de recoltare, indicatorii cantitativi și calitativi ai culturii. De exemplu, un număr mare de fructe pe unitatea de suprafață de frunze la unele soiuri de roșii și pepene galben duce la o scădere a conținutului de substanță uscată din fructe și la o pierdere a gustului.

Punctele de creștere și frunzele tinere consumă toate produsele fotosintezei, precum și o parte semnificativă a compușilor minerali din frunzele adulte și îmbătrânite. Frunzele bătrâne, în plus, dau tinerilor și o parte din substanțele plastice acumulate anterior.

Capacitatea fenomenală de atracție a embrionilor fertilizați se manifestă în unele culturi în fructe rupte din planta mamă. Pedunculii cu flori înflorite de cartofi, ceapă, tăiați după polenizare sau chiar polenizați după tăiere, puși în apă, formează semințe din o parte a ovulelor. În tot acest timp, tulpinile florale și fructele se asimilează. Colectate din plante, castraveți săptămânal, fructe necoapte din soiurile cu fructe verzi de dovlecel, dovleac, în condiții favorabile de iluminare, căldură și umiditate relativă, nu se usucă timp de una până la două luni înainte de coacerea semințelor și asimilează dioxid de carbon (CO2). ). O parte din ovule, în funcție de mărimea și vârsta ovarului, formează semințe germinative cu drepturi depline, care sunt adesea mult mai mici decât semințele formate în fructele plantei mamă. Fructele care nu au clorofilă (alb) nu au această capacitate.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Plan

• 1. Semnificația planetară a plantelor
• 2. Metamorfoza rădăcinilor
• 3. Inflorescența
• 4. Modele de bază ale creșterii plantelor
• 5. Conceptul de ontogeneză, creștere și dezvoltare a plantelor
• 6. Comunități de plante

1. Semnificația planetară a plantelor

Semnificația planetară a plantelor este asociată cu modul lor autotrof de nutriție prin fotosinteză. Fotosinteza este procesul de formare a substanțelor organice (zahăr și amidon) din minerale (apă și dioxid de carbon) în prezența luminii cu ajutorul clorofilei. În timpul fotosintezei, plantele eliberează oxigen în atmosferă. Această caracteristică a fotosintezei a condus la faptul că în primele etape ale dezvoltării vieții pe Pământ, oxigenul a apărut în atmosfera sa. Nu numai că a oferit respirație anaerobă pentru majoritatea organismelor, dar a contribuit și la apariția unui ecran de ozon care protejează planeta de radiațiile ultraviolete. În zilele noastre, plantele afectează și compoziția aerului. Îl hidratează, absorb dioxidul de carbon și eliberează oxigen. Prin urmare, protecția acoperirii verzi a planetei este una dintre condițiile pentru prevenirea unei crize ecologice globale.

În procesul de activitate vitală a plantelor verzi, se creează mase uriașe de materie organică din substanțe anorganice și apă, care sunt apoi folosite ca hrană de plantele înseși, animale și oameni.

Materia organică a plantelor verzi acumulează energie solară, datorită căreia se dezvoltă viața pe Pământ. Această energie, acumulată de plante antice, stă la baza resurselor energetice folosite de om în industrie: cărbune, turbă.

Plantele furnizează o cantitate imensă de produse necesare omului ca materii prime pentru diverse industrii. Plantele satisfac nevoile umane de bază pentru hrană și îmbrăcăminte, medicamente.

2. Metamorfoza rădăcinilor

fotosinteza plantelor fitocenoza autotrofa

O caracteristică a metamorfozelor rădăcinii este că multe dintre ele reflectă nu modificări ale funcțiilor principale ale rădăcinii, ci schimbări ale condițiilor de implementare a acestora. Cea mai frecventă metamorfoză a rădăcinii ar trebui considerată micoriză, un complex de rădăcină și hife de ciuperci fuzionate cu aceasta, din care plantele primesc apă cu minerale dizolvate în ea.

Rădăcina se formează din rădăcina principală datorită depunerii unei cantități mari de nutrienți în ea. Culturile rădăcinoase se formează în principal în condițiile cultivării culturale a plantelor. Se găsesc în sfeclă, morcovi, ridichi etc. În rădăcină se găsesc: a) un cap purtând o rozetă de frunze; b) gâtul - partea de mijloc; c) rădăcina însăși, din care pleacă rădăcinile laterale.

Tuberculii de rădăcină sau conurile de rădăcină sunt sigilii cărnoase ale rădăcinilor laterale și adventive. Uneori ajung la dimensiuni foarte mari și reprezintă un rezervor de substanțe de rezervă, în principal carbohidrați. În tuberculii de rădăcină de chistyak, orhidee, amidonul servește ca substanță de rezervă. Inulina se acumulează în rădăcinile adventive ale daliilor, care s-au transformat în tuberculi de rădăcină.

Dintre plantele cultivate, ar trebui să se numească cartof dulce, din familia bindweed. Tuberculii săi rădăcină ajung de obicei la 2 - 3 kg, dar pot fi mai mulți. Cultivat în regiunile subtropicale și tropicale pentru producția de amidon și zahăr.

La unele plante tropicale se formează rădăcini aeriene. Se dezvoltă ca tulpini anexe, sunt de culoare maro și atârnă liber în aer. Caracterizat prin capacitatea de a absorbi umiditatea atmosferică. Ele pot fi văzute la orhidee.

Rădăcini agățate, cu ajutorul cărora tulpini slabe de viță de vie urcă în trunchiurile copacilor, de-a lungul pereților, pantelor. Astfel de rădăcini adventive, care cresc în crăpături, fixează bine planta și îi permit să se ridice la înălțimi mari. Grupul de astfel de viță de vie include iedera, care este larg răspândită în Crimeea și Caucaz.

Rădăcinile respiratorii. La plantele de mlaștină, la ale căror rădăcini obișnuite accesul la aer este foarte dificil, rădăcinile speciale cresc în sus de la sol. Sunt deasupra apei și primesc aer din atmosferă. Rădăcinile respiratorii se găsesc în chiparosul de mlaștină. (Caucaz, Florida).

3. Inflorescența

Inflorescența (lat. inflorescentia) - o parte a sistemului lăstarilor unei plante angiosperme care poartă flori și, prin urmare, este diferit modificată. Inflorescențele sunt de obicei mai mult sau mai puțin clar delimitate de partea vegetativă a plantei.

Semnificația biologică a apariției inflorescențelor este în creșterea probabilității de polenizare a florilor atât ale plantelor anemofile (adică polenizate de vânt), cât și entomofile (adică polenizate de insecte).

Inflorescențele sunt așezate în interiorul florilor sau mugurilor amestecați. Clasificarea și caracteristicile inflorescențelor:

După prezența și natura bracteelor ​​(bractelor):

Frondoza (latina frondis - frunze, frunze, verdeață) sau cu frunze - inflorescențe în care bracteele au plăci bine dezvoltate (de exemplu, fuchsia, violet tricolor, loosestrife monetizat).

Bractoză - inflorescențe în care bracteele sunt reprezentate de frunze solzoase ale formațiunii superioare - bractee (de exemplu, lacramioare, liliac, cireș).

Ebractee, sau goale - inflorescențe în care bracteele sunt reduse (de exemplu, ridiche sălbatică, traista ciobanului și alte varză (crucifere).

Gradul de ramificare:

Simplu - inflorescențe în care florile unice sunt situate pe axa principală și, astfel, ramificarea nu depășește două ordine (de exemplu, zambile, cireș de păsări, pătlagină etc.).

Complex - inflorescențe în care inflorescențele private (parțiale) sunt situate pe axa principală, adică ramificarea atinge trei, patru sau mai multe ordine (de exemplu, liliac, ligustre, viburn etc.).

În funcție de tipul de creștere și direcția de deschidere a florilor:

Racemosous sau Botrician (din latină raczmus și greacă botryon - perie, ciorchine) - inflorescențe caracterizate printr-un tip de creștere monopodială a topoarelor și deschidere acropetală (adică îndreptată de la baza axei până la vârf) de flori (de exemplu , ceai Ivan, traista ciobanului etc.)

Cymose (din latinescul cyma - semi-umbrelă) - inflorescențe caracterizate printr-un tip simpodial de creștere a axelor și deschidere basipetală (adică îndreptată de la vârful axei la baza sa) a florilor.

Prin natura comportamentului meristemelor apicale:

Inflorescențe închise, sau anumite - în care meristemele apicale (apicale) ale axelor sunt cheltuite pentru formarea florii apicale (toate inflorescențele cymose, precum și racemoze ale unor plante: corydalis, crassula, bluebells etc.).

Deschise sau nedeterminate - inflorescențe în care meristemele apicale ale topoarelor rămân în stare vegetativă (cricioare, zambile, iarnă etc.).

4. Modele de bază ale creșterii plantelor

Principalele legi ale creșterii plantelor: legea unei perioade lungi de creștere; ritm și periodicitate; corelații de creștere, polaritate; regenerare

Ritmul de creștere - alternanța creșterii lente și intense a unei celule, organ, organism - poate fi zilnic, sezonier - este rezultatul interacțiunii factorilor interni și externi.

Periodicitatea creșterii este tipică pentru formele perene, de iarnă și bienale, în care perioada de creștere activă este întreruptă de o perioadă de repaus.

Legea unei perioade lungi de creștere - Rata de creștere liniară (masă) în ontogenia unei celule, țesut, orice organ, o plantă în ansamblu este instabilă și poate fi exprimată printr-o curbă sigmoidă (curba Sachs). Faza de creștere liniară a fost numită de Sachs perioada mare de creștere. Există 4 secțiuni (faze) ale curbei.

Perioada inițială de creștere lentă (perioada de întârziere).

Perioada de jurnal, o perioadă mare de creștere conform lui Sachs

faza de decelerare.

Stare staționară (sfârșitul creșterii).

Corelații de creștere (stimulatoare, inhibitoare, compensatorii) - reflectă dependența creșterii și dezvoltării unor organe sau părți ale unei plante de altele, influența lor reciprocă. Un exemplu de corelații stimulatoare este influența reciprocă a unui lăstar și a unei rădăcini. Rădăcina asigură organelor supraterane apă și substanțe nutritive, iar substanțele organice (carbohidrați, auxine) necesare creșterii rădăcinilor vin de la frunze la rădăcini.

Corelații inhibitoare (inhibitoare) - unele organe inhibă creșterea și dezvoltarea altor organe. Un exemplu al acestor corelații este fenomenul de dominanță apicală - inhibarea creșterii mugurilor laterali, lăstarii de către mugurele apical al lăstarului. Un exemplu este fenomenul fructelor „regale”, care a început primul. Utilizare în practică a înlăturării dominanței apicale: formarea coroanei prin tăierea vârfurilor lăstarilor dominanti, culegerea răsadurilor și a răsadurilor de pomi fructiferi.

Corelațiile compensatorii reflectă dependența creșterii și a relațiilor competitive ale organelor individuale de furnizarea de nutrienți. În procesul de creștere a unui organism vegetal, are loc o reducere naturală (cădere, moarte) sau o parte din organele în curs de dezvoltare este îndepărtată artificial (pășire, subțierea ovarelor), iar restul crește într-un ritm mai rapid.

Regenerare - restaurarea pieselor deteriorate sau pierdute.

Fiziologic - refacerea calotei rădăcinii, înlocuirea scoarței trunchiurilor copacilor, înlocuirea elementelor vechi de xilem cu altele noi;

Traumatic - vindecarea rănilor trunchiurilor și ramurilor; asociat cu formarea calusului. Refacerea organelor supraterane pierdute din cauza trezirii și recreșterii mugurilor axilari sau laterali.

Polaritatea este o diferențiere specifică a structurilor și proceselor din spațiu, caracteristică plantelor. Se manifestă într-o anumită direcție de creștere a rădăcinii și tulpinii, într-o anumită direcție de mișcare a substanțelor.

5. Conceptul de ontogeneză, creștere și dezvoltare a plantelor

Ontogenia (ciclul de viață), sau dezvoltarea individuală, este un complex de modificări succesive și ireversibile ale activității și structurii vitale a plantelor de la răsărirea dintr-un ou fecundat, mugure embrionar sau vegetativ până la moartea naturală. Ontogenia este o implementare consistentă a programului genetic ereditar pentru dezvoltarea unui organism în condiții specifice de mediu.

Termenii „creștere” și „dezvoltare” sunt folosiți pentru a caracteriza ontogenia plantelor.

Creșterea este un neoplasm al citoplasmei și structurilor celulare, care duce la creșterea numărului și dimensiunii celulelor, țesuturilor, organelor și a întregii plante în ansamblu (conform D.A. Sabinin, 1963). Creșterea plantelor nu poate fi privită ca un proces pur cantitativ. Deci, lăstarii în curs de dezvoltare, frunzele sunt diferite calitativ unele de altele. Plantele, spre deosebire de organismele animale, cresc pe tot parcursul vieții, dar de obicei cu unele întreruperi (perioada de odihnă). Indicatori ai ratelor de creștere - rata de creștere a masei, volumului, mărimii plantei.

Dezvoltare - modificări calitative ale structurilor vii, ca urmare a trecerii ciclului de viață al organismului. Dezvoltare - modificări calitative ale structurii și funcțiilor plantei în ansamblu și ale părților sale individuale - organe, țesuturi și celule care apar în procesul de ontogeneză (conform D.A. Sabinin). Apariția diferențelor calitative între celule, țesuturi și organe se numește diferențiere.

Formarea (sau morfogeneza) la plante include procesele de inițiere, creștere și dezvoltare a celulelor (citogeneză), țesuturilor (histogeneză) și organelor (organogeneză).

Procesele de creștere și dezvoltare sunt strâns legate între ele. Cu toate acestea, creșterea rapidă poate fi însoțită de o dezvoltare lentă și invers. Plantele de iarnă, când sunt semănate primăvara, cresc rapid, dar nu trec la reproducere. Toamna, la temperaturi scăzute, plantele de iarnă cresc încet, dar trec prin procese de dezvoltare. Un indicator al ratei de dezvoltare este trecerea plantelor la reproducere.

În funcție de durata ontogenezei, plantele agricole sunt împărțite în anuale, bienale și perene.

Plantele anuale sunt împărțite în:

efemere - plante a căror ontogeneză are loc în 3-6 săptămâni;

primăvară - plante (cereale, leguminoase), al căror sezon de creștere începe primăvara sau vara și se termină în aceeași vară sau toamnă;

iarna - plante a caror vegetatie incepe toamna si se termina in vara sau toamna anului urmator.

Plantele bienale în primul an de viață formează vegetative și rudimente ale organelor generatoare, în al doilea an înfloresc și rodesc.

Plantele perene (ierburi furajere, culturi de fructe și fructe de pădure) au o durată de ontogeneză de la 3...10 până la câteva decenii.

Plantele anuale și multe bienale (morcovi, sfeclă, varză) aparțin grupului de plante monocarpice sau plante cu un singur purtător. După fructificare, ei mor.

La plantele policarpice, fructificarea se repetă un număr de ani (ierburi perene, tufe de fructe de pădure, pomi fructiferi). Împărțirea plantelor în monocarpic și policarpic este condiționată. Deci, în țările tropicale, bumbacul, ricinul, roșiile și altele se dezvoltă ca forme policarpice perene, iar în latitudinile temperate - ca anuale. Grâul și secara sunt plante anuale, dar printre ele există și forme perene.

Periodizarea ontogenezei. Ontogenia plantelor superioare este clasificată în diferite moduri. De obicei distins:

Perioadele vegetative și reproductive. În perioada vegetativă, masa vegetativă se acumulează intens, sistemul de rădăcină crește intens, au loc tăieturi și ramificări, sunt depuse organe florale. Perioada de reproducere include înflorirea și fructificarea.

Fazele fenologice se disting prin modificări morfologice clar exprimate la plante. În ceea ce privește culturile specifice, fenofazele sunt descrise în detaliu în cultura plantelor, legumicultură și pomicultură. Așadar, la cereale se disting următoarele faze: germinația semințelor, răsadurile, apariția celei de-a treia frunze, curățarea, formarea tubului, înflorirea, fazele de lapte, ceară și coacere completă.

Etapele organogenezei plantelor. 12 etape ale organogenezei, reflectând procesele morfofiziologice în ontogeneza plantelor, au fost identificate de F.M. Cooperman (1955) (Fig. 1):

în etapele 1-2, are loc diferențierea organelor vegetative,

pe III-IV - diferențierea inflorescenței rudimentare,

pe V-VIII - formarea florilor,

pe IX - fertilizarea și formarea unui zigot,

pe X-XII - creșterea și formarea semințelor.

Cu o bună aprovizionare cu cereale cu apă și azot, în etapele II și III se formează un spic mare cu un număr mare de spiculete. Sfârșitul vernalizării la culturile de iarnă se poate aprecia după alungirea conului de creștere și începutul diferențierii tuberculilor spikelet (etapa III). Inducția fotoperiodică se termină cu apariția semnelor de diferențiere a florii (stadiul V).

principalele perioade de vârstă. Există 5 perioade de vârstă:

embrionar - formarea unui zigot;

juvenile - germinarea embrionului și formarea organelor vegetative;

maturitate - apariția rudimentelor florilor, formarea organelor de reproducere;

reproducere (fructificare) - formarea unică sau multiplă a fructelor;

îmbătrânirea - predominanța proceselor de degradare și activitate scăzută a structurilor.

Studiul modelelor de ontogeneză a plantelor agricole este una dintre sarcinile principale ale fiziologiei plantelor particulare și ale producției vegetale.

6. Comunități de plante

Comunitățile de plante (precum și speciile individuale, formele intraspecifice și terati) care au o relație suficient de definită și stabilă cu condițiile de mediu și sunt folosite pentru a recunoaște aceste condiții se numesc indicatori. Condițiile determinate cu ajutorul indicatorilor se numesc obiecte de indicație, sau indicatori, iar procesul de determinare se numește indicație. Indicatorii pot fi organisme individuale sau combinațiile lor (cenoze), a căror prezență indică anumite proprietăți ale mediului. Cu toate acestea, există cazuri frecvente când una sau alta specie sau cenoză are o amplitudine ecologică foarte mare și, prin urmare, nu este un indicator, dar caracteristicile sale individuale se modifică dramatic în diferite condiții ecologice și pot fi folosite pentru indicație. În nisipurile din Zaunguz Karakum (Turkmenistan), de exemplu, frunzele înțepătoare sunt răspândite. (Acanthophyllum brevibracteatum), având de obicei flori roz, dar în zonele cu o apariție apropiată a acumulărilor de sulf (de exemplu, în regiunea Sulphur Hills), culoarea florilor se schimbă în alb. În peisajele din regiunea Moscovei, acumulările de bibani cocoțați în pajiști pot fi determinate nu atât de compoziția floristică a fitocenozelor de luncă, cât de durata fenofazelor individuale, deoarece zonele sub care apar bibanii cocoțați sunt indicate de termen lung. înflorirea unui număr de specii, care afectează aspectul luncii. În ambele cazuri, nu speciile sau cenozele ca atare sunt folosite pentru indicație, ci doar unele dintre caracteristicile lor.

Legătura dintre un indicator și un indicator se numește indicație. În funcție de natura relației de indicație, indicatorii sunt împărțiți în direcți și indirecți. Indicatorii direcți sunt legați direct de indicator și depind de obicei de prezența acestuia.

Un exemplu de indicatori direcți ai apei subterane poate servi în regiunile arctice ale comunității cu predominanța plantelor din grupul - freatofite obligatorii (adică plante asociate constant cu apele subterane) - chievniki (asociație). Achnatherum splendens) comunități de spini de cămilă (specii din gen Alhagi). Aceste comunități nu pot exista în afara conexiunii indicative, iar dacă aceasta este ruptă, atunci mor. Indirectă, sau mediată, este o conexiune indicativă realizată printr-o legătură intermediară care leagă indicatorul și indica. Deci, desișuri rare de psamofile Aristida pennataîn nisipurile deșertului ele servesc ca un indicator indirect al acumulărilor locale de apă cocoțată sub nisip. Deși aici nu există o legătură directă, pionierii psamofiților indică fixarea slabă a nisipului, ceea ce duce la o bună aerare a straturilor nisipoase și la infiltrarea liberă a sedimentelor, adică acele condiții care favorizează formarea apei cocoțate. Indicatorii direcți sunt mai fiabili și mai fiabili decât cei indirecti.

În funcție de gradul de stabilitate geografică a legăturilor de indicații, indicatorii pot fi împărțiți în pan-realisti, regionali și locali. Legătura indicatoarelor pan-realiste cu indicatorul este uniformă pe întreaga gamă a indicatorului. Da, stuf (Phragrnites australis) este un indicator real al umidității crescute a substratului în dezvoltarea sistemului radicular. Indicatorii panareali nu sunt numerosi si apartin de obicei celor directi. Mult mai frecvente sunt indicatorii regionali care au o relație constantă cu indicarea doar în cadrul unei anumite regiuni fizico-geografice, iar indicatorii locali care rămân constante indicative doar pe zona unei regiuni fizico-geografice cunoscute. Atât acestea, cât și altele se dovedesc a fi în mare parte indirecte.

Toate subdiviziunile de mai sus ale indicatorilor în ceea ce privește natura și stabilitatea relației cu indicatorul sunt semnificative numai în legătură cu o anumită conexiune indicativă specifică cu un indicator cunoscut într-un anumit sistem indicator-indicator. În afara ei, nu contează. Astfel, aceeași comunitate poate fi un indicator pan-realist direct pentru un indicator și un indicator local indirect pentru altul. Prin urmare, este imposibil să vorbim despre semnificația indicatorului cenozei sau a speciei în general, fără a stabili exact care indicator este discutat. fotosinteza plantelor fitocenoza autotrofa

Indicatorii determinați cu ajutorul indicatorilor botanici sunt foarte diverși. Pot fi atât diverse tipuri de anumite obiecte naturale (soluri, roci, ape subterane etc.), cât și diverse proprietăți ale acestor obiecte (compoziția mecanică, salinitate, fracturare etc.), cât și anumite procese care au loc în mediu (eroziune, sufuzie). , carstul, deflația, mlaștina, migrația sării etc.), și proprietățile individuale ale mediului (clima). Când acest sau acel proces face obiectul indicației, nu speciile individuale sau cenozele, ci sistemele interconectate ale comunităților de plante, seriile lor ecologice și genetice, acționează ca indicatori. Indicatorii pot fi nu numai procese naturale, ci și schimbări create de om în mediu, care au loc în acesta în timpul recuperării terenurilor, impactul întreprinderilor industriale asupra acestuia, minerit și construcții.

Principalele direcții ale geobotanicii indicator se disting prin indicatori, pentru determinarea cărora se folosesc observații indicator-geobotanice. Următoarele domenii sunt în prezent cele mai importante:

1) pedo-indicație, 2) lito-indicație, 3) hidro-indicație, 4) indicarea condițiilor de permafrost, 5) indicarea mineralelor, 6) indicarea proceselor naturale, 7) indicarea proceselor antropice.

Pedoindicația și litoindicația sunt adesea combinate în geoindicație. Pedoindicația, sau indicația solului, este una dintre cele mai importante domenii, întrucât legăturile dintre sol și acoperirea vegetativă sunt cele mai incontestabile și cunoscute. Această direcție are două ramuri: indicarea diferitelor taxoni (adică tipuri, subtipuri, genuri și tipuri de sol) și indicarea anumitor proprietăți ale solului (compoziția mecanică, salinitatea etc.). Primul, fiind de o importanță excepțional de mare, se dovedește a fi destul de complicat, deoarece nu există întotdeauna o uniformitate completă în tipologia și clasificarea solurilor (în special în cele mai mici unități taxonomice), astfel încât sfera indicatului se dovedește uneori a fi oarecum nedeterminat. A doua ramură a fost dezvoltată acum mult mai pe deplin, deoarece proprietățile solului în majoritatea cazurilor pot fi caracterizate prin indicatori cantitativi (conform rezultatelor analizelor) și, prin urmare, este posibil să se stabilească cu mare acuratețe relația anumitor comunități de plante cu un o anumită amplitudine a acestor indicatori.

Litoindicația se numește indicație geobotanică a rocilor. Litoindicația este strâns legată de pedoindicația, dar acoperă straturile mai adânci ale pământului. Legătura vegetației cu aceste orizonturi poate fi fie directă (datorită plantelor cu cel mai puternic sistem radicular), fie indirectă (prin sistemul rocă-sol-vegetație). Multe comunități de plante sunt indicatori ai meteorizării rocilor în stadiile incipiente ale formării solului pe acestea (de exemplu, comunități de licheni litofili și alge). Indicatorii vegetativi pot indica fracturarea rocilor (datorita dezvoltarii predominante a vegetatiei in fisuri), anumite caracteristici chimice ale rocilor (continut de gips, continut de fier, continut de carbonat etc.), compozitia granulometrica a acestora (denotand argile, nisipuri, argile nisipoase). , lut, pietricele).

Hidroindicația sau indicarea apei subterane se bazează pe capacitatea multor plante de a se dezvolta numai atunci când sistemul lor de rădăcină este conectat la orizonturi saturate cu apă. Aici, ca și în domeniul litoindicației, se folosesc comunități de plante cu predominanță de plante cu rădăcini adânci. Cu indicații geobotanice, este posibilă și evaluarea mineralizării apelor subterane. În același timp, indicatorii apei subterane foarte mineralizate sunt adesea (dar nu întotdeauna) aceleași comunități care indică roci purtătoare de sare.Indicarea condițiilor de permafrost este foarte complexă. Se bazează pe ideea că acoperirea de vegetație a zonei de permafrost depinde de proprietățile termice ale substratului și de procesele sezoniere de dezgheț și îngheț. Cu toate acestea, aceste proprietăți ale solurilor permafrost depind atât de compoziția lor granulometrică, cât și de condițiile geomorfologice, hidrologice și hidrogeologice. Prin urmare, indicarea condițiilor de permafrost este, parcă, rezultatul integrării studiilor de pedo-indicație, lito-indicație și hidro-indicație. Toate direcțiile luate în considerare - pedoindicarea, litoindicarea, hidroindicarea și indicarea condițiilor de permafrost - au

similaritate prin aceea că principalii indicatori sunt comunitățile de plante.

Indicația resurselor minerale diferă în multe privințe de alte domenii de indicație geobotanica. Aici, nu comunitățile de plante sunt de obicei folosite ca indicatori direcți, ci speciile individuale, formele mici intraspecifice de plante și, de asemenea, terati. În acest caz, indicația se bazează pe faptele stabilite prin observații despre rolul formativ puternic al multor compuși, precum și pe efectul lor patologic asupra aspectului plantei - culoarea acesteia, morfologia organelor sale și proporțiile tipice ale acestora. Indicarea indirectă poate fi făcută și de către comunități dacă desemnează diferențe litologice ale rocilor cu care este asociată distribuția anumitor minerale. Dar astfel de indicatori indirecti sunt de obicei de natură locală și, prin urmare, valoarea lor practică este limitată.

Indicarea proceselor, atât naturale, cât și antropice, nu se face de comunitățile individuale de plante, ci de seriile lor ecologice și genetice. Acestea sunt serii spațiale de comunități, ale căror secțiuni sunt situate una după alta în ordinea în care se succed în timp. Cu alte cuvinte, este o serie succesivă desfășurată în spațiu. Fiecare comunitate care participă la o astfel de serie reflectă o anumită etapă a procesului care a creat această serie. În condiții de câmp, astfel de serii se găsesc sub formă de diverse complexe și combinații. Serii ecologice și genetice, care indică procese naturale, reflectă atât succesiuni endodinamice (care apar ca urmare a dezvoltării în sine a fitocenozei, care modifică mediul), cât și succesiuni exodinamice (care apar sub influența unor cauze externe).

Indicatorii proceselor antropice sunt de obicei serii exodinamice.

Pe lângă principalele direcții enumerate mai sus, există unele tipuri de indicații care nu au primit încă o dezvoltare și o aplicare atât de largă, dar sunt totuși destul de importante. Acestea includ: indicarea condițiilor climatice, indicarea structurii tectonice a teritoriului și, în special, localizarea diferitelor tipuri de falii tectonice. Unele cazuri de aplicare a indicației la aceste obiecte vor fi luate în considerare în capitolele dedicate acelor zone și subzone în care aceste tipuri de indicații sunt cel mai clar exprimate.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Istoria dezvoltării cercetării în domeniul fiziologiei plantelor. Principiile originii și dezvoltării cloroplastelor din proplastide din celula vegetală. Funcțiile de bază, structura, fotosinteza și aparatul genetic al cloroplastelor. Caracteristicile produselor fotosintezei.

rezumat, adăugat la 12.11.2008


Conceptul de formă de viață în raport cu plantele, rolul mediului în dezvoltarea acestuia. Habitusul grupurilor de plante care rezultă din creșterea și dezvoltarea în anumite condiții. Trăsături distinctive ale unui copac, arbust, plante cu flori și erbacee.

rezumat, adăugat la 02.07.2010


Luarea în considerare și analiza principalelor grupe de factori care pot provoca stres la plante. Cunoașterea fazelor triadei Selye în dezvoltarea stresului la plante. Investigarea și caracterizarea fiziologiei rezistenței plantelor la stres folosind sisteme de apărare.

test, adăugat 17.04.2019


Conceptul de nutriție a plantelor. Cele mai importante elemente utilizate în soluțiile nutritive, principiul acțiunii lor asupra plantei. Fotosinteza ca principal proces care duce la formarea substanțelor organice. Nutriția rădăcinilor, rolul îngrășămintelor în dezvoltarea plantelor.

rezumat, adăugat 06.05.2010


Conceptul de zonă, semnificația acesteia în procesul de introducere a plantelor și eficiența economică a introducerii. Bazele ecologice și biologice ale aclimatizării plantelor lemnoase din Republica Belarus. Analiză cuprinzătoare a introducătorilor și exoticilor din regiunea Pruzhany.

lucrare de termen, adăugată 07.09.2015


Baza celulară a creșterii plantelor. Creșterea țesuturilor în funcție de specificul acestuia. Procesul de transformare a unei celule embrionare într-una specializată (diferențiere). Principalele părți ale evadării. Caracteristicile creșterii frunzelor plantelor monocotiledonate. Morfogeneza rădăcinii.

lucrare de termen, adăugată 23.04.2015


Sistemele receptoare ale plantelor și animalelor. Formarea și funcționarea sistemului de percepție a luminii de către fotosisteme. Includerea energiei fotonice în procesele de fotosinteză. Formule chimice de bază ale clorofilei. Funcția fotoprotectoare de protecție a carotenoizilor.

rezumat, adăugat 17.08.2015


Factorii terestri și cosmici ai vieții plantelor. Radiația solară ca sursă principală de lumină pentru plante. Radiația activă fotosintetic și fiziologic și semnificația acesteia. Influența intensității luminii. Importanța căldurii și a aerului în viața plantelor.

prezentare, adaugat 02.01.2014


Reproducerea vegetativă - reproducerea plantelor cu ajutorul organelor vegetative: ramuri, rădăcini, lăstari, frunze sau părți ale acestora. Avantajele înmulțirii vegetative. Diferite metode de înmulțire a plantelor, metode de creștere a plantelor prin sămânță.

rezumat, adăugat 06.07.2010


Caracteristicile principalelor grupe de plante în raport cu apa. Adaptări anatomice și morfologice ale plantelor la regimul apei. Adaptări fiziologice ale plantelor limitate la habitate cu conținut de umiditate diferit.

Literatură suplimentară:

M.Kh. Chailakhyan. plante gibereline. Editura Academiei de Științe a URSS, 1961, 63 p.

J. Bernier, J. - M. Quinet, R. Sachs. Fiziologia înfloririi. v.1-2, M.: Agropromizdat, 1985

V.V. Polevoy, T.S. Salamatova. Fiziologia creșterii și dezvoltării plantelor. Editura Universității din Leningrad, L., 1991, 239 p.506 p.

Întrebări la subiect:

Caracterizarea factorilor care determină modelele de creștere și dezvoltare ale plantelor.

Creșterea plantelor (modele, tipuri).

Tipuri de mișcare la plante.

Dezvoltarea plantelor (tipuri de ontogeneză, etape de ontogeneză, caracteristici ale perioadei de evocare, caracteristici ale fazei de repaus).

Teoria lui Kroenke privind îmbătrânirea și întinerirea plantelor.

Caracteristici ale maturizării părților productive ale plantelor.

Utilizarea regulatorilor de creștere în practica agricolă.

Caracteristicile factorilor care determină modelele de creștere și dezvoltare ale plantelor

Toate procesele studiate anterior în agregat determină, în primul rând, punerea în aplicare a funcției principale a organismului vegetal - creșterea, formarea descendenților și conservarea speciei. Această funcție este îndeplinită prin procesele de creștere și dezvoltare.

Ciclul de viață al oricărui organism eucariot, adică se numește dezvoltarea sa de la un ou fecundat până la formarea completă, îmbătrânirea și moartea ca urmare a morții naturale ontogenie.

Creșterea este un proces de formare ireversibilă nouă a elementelor structurale, însoțită de o creștere a masei și dimensiunii organismului, adică. schimbare cantitativă.

Dezvoltarea este o schimbare calitativă a componentelor corpului, în care formele sau funcțiile existente se transformă în altele.

Ambele procese sunt influențate de diverși factori:

factori externi de mediu abiotici, cum ar fi lumina soarelui,

factori interni ai organismului însuși (hormoni, trăsături genetice).

Datorită totipotenței genetice a organismului, determinată de genotip, are loc o formare strict secvențială a unuia sau altuia tip de țesut în conformitate cu stadiul de dezvoltare a organismului. Formarea anumitor hormoni, enzime, tipuri de țesuturi într-o anumită fază a dezvoltării plantelor este de obicei determinată activarea primară a genelor corespunzătoare și a sunat activarea diferenţială a genelor (DAG).

Activarea secundară a genelor, precum și reprimarea acestora, pot apărea și sub influența unor factori externi.

Unul dintre cei mai importanți regulatori intracelulari ai activării genelor și a dezvoltării unui anumit proces asociat cu procesele de creștere sau tranziția unei plante la următoarea fază de dezvoltare sunt fitohormoni.

Fitohormonii studiați sunt împărțiți în două grupe mari:

stimulente de creștere

inhibitori de crestere.

La rândul lor, stimulentele de creștere sunt împărțite în trei clase:

gibereline,

citochinine.

LA auxinam includ substanțe de natură indol, un reprezentant tipic este acidul indolil-3-acetic (IAA). Se formează în celule meristematice și se mișcă atât bazipet, cât și acropet. Auxinele accelerează activitatea mitotică atât a meristemului apical, cât și a cambiului, întârzie căderea frunzele și ovarele, activează formarea rădăcinilor.

LA gibereline includ substanțe de natură complexă - derivați ai acidului giberelic. Izolat din ciupercile ascomicete (genul Gibberella fujikuroi) cu un stadiu conidial pronunțat (genul Fusarium). În stadiul conidial, această ciupercă provoacă boala „lăstarilor răi” la orez, care se caracterizează prin creșterea rapidă a lăstarilor, alungirea, subțierea lor și, ca urmare, moartea. Giberelinele sunt, de asemenea, transportate în plantă acropet și basipet, atât în ​​xilem, cât și în floem. Giberelinele accelerează faza de alungire a celulelor, reglează procesele de înflorire și fructificare și induc o nouă formare de pigmenți.

LA citochinine includ derivați de purină, un reprezentant tipic al cărora este kinetina. Acest grup de hormoni nu are un efect atât de pronunțat ca cei anteriori, cu toate acestea, citokininele afectează multe părți ale metabolismului, îmbunătățesc sinteza ADN-ului, ARN-ului și proteinelor.

inhibitori de crestere reprezentata de doua substante:

acid abscisic,

Acid abscisic este un hormon de stres, cantitatea acestuia crește foarte mult odată cu lipsa apei (închiderea stomatelor) și a nutrienților. ABA inhibă biosinteza acizilor nucleici și a proteinelor.

etilena - este un fitohormon gazos care inhibă creșterea și accelerează coacerea fructelor. Acest hormon este secretat de organele plantelor maturizate și afectează atât celelalte organe ale aceleiași plante, cât și plantele din apropiere. Etilena accelerează căderea frunzelor, florilor, fructelor datorită eliberării celulazei din pețioli, ceea ce accelerează formarea unui strat separator. Etilena se formează în timpul descompunerii etrelului, ceea ce facilitează foarte mult utilizarea sa practică în agricultură.