Размножение рост и развитие растений

Обновлено: 04.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Рост, развитие и размножение растений. Основные понятия. Размножение вегетативное, бесполое и половое. Чередование поколений, смена ядерных фаз. Мейоз и его место в жизненном цикле развития высших растений.

Мы изучили строение вегетативных органов растений, теперь надо бы познакомиться со строением генеративных органов, с помощью которых происходит размножение растений. Но прежде чем, растение приступит к размножению, в нем происходит целый ряд определенных процессов: растение накапливает определенную органическую массу, которая обеспечит протекание некоторых стадий развития, иначе говоря, в растении происходят ростовые процессы и развитие.

Рост и развитие понятия не тождественные. Растения могут иметь одинаковое развитие, но различный рост и наоборот. Пример, любое огородное растение, выращенное при поливе и без полива. В обоих случаях они могут зацвести и дать плоды, т.е. разовьются до семян, но рост этих растений будет различным.

Под ростом понимают необратимое увеличение размеров растения (или его органов), обусловленное новообразованием органов, тканей, клеток или отдельных их элементов (цитоплазмы, пластид, митохондрий и т.д.). Рост – одно из наиболее ярких выражений активной жизни растительного организма. Растение растет всю свою жизнь. О происходящих в растении ростовых процессах может свидетельствовать целый ряд признаков (увеличение линейных и объемных размеров органа или растения, увеличение числа клеток, органов и т.д.).

Каждая клетка растения проходит 3 фазы роста:

эмбриональная фаза, происходит деление и увеличение числа клеток,

фаза растяжения – увеличение размеров клеток, клетки вытягиваются,

фаза специализации – происходит дифференцировка клеток.

Этим фазам соответствует кривая роста Сакса. Вначале рост идет медленно, т.к. при увеличении числа клеток увеличения их размеров не происходит, затем идет быстрый подъем кривой, соответствующей фазе растяжения, далее кривая идет параллельно оси абсцисс, т.к. в это время наблюдается 3 фаза роста, не связанная с увеличением размеров органа.

Развитие растения .

Под развитием понимают совокупность качественных морфологических и физиологических изменений растений на отдельных этапах его жизни, обусловленных внутренними особенностями организма влиянием внешних факторов. Примеры: прорастание семян, распускание почек, образование вегетативных и репродуктивных органов, цветение, плодоношение и т.п. Основой всех перечисленных (видимых) изменений служат определенные физиолого-биохимические процессы, приводящие к образованию микро- и макроструктур.

Развитие можно понимать в двух смыслах:

Онтогенез – индивидуальное развитие организма,

Филогенез – историческое развитие вида или группы растений.

Онтогенез – это развитие отдельно взятого растения от зарождения (появления семени) до естественной смерти. У одних онтогенез завершается в течение одного вегетационного периода (пр. однолетники – пастушья сумка), в течение двух лет (двулетники - тмин, морковь). Многолетние растения цвести и плодоносить начинают через несколько лет (береза – в 10-12 лет, дуб – 40-80 лет).

В онтогенезе выделяется несколько стадий:

1. вегетативная фаза – формируются вегетативные органы,

2. генеративная фаза – формируются генеративные органы.

В зависимости от условий жизни, растение проходит последовательно необратимые стадии: 1) покой семян, 2) прорастание и появление всходов, 3) проростки, 4) формирование вегетативных органов (первый лист, начало ветвления и т.д.), 5) бутонизация, 6) цветение, 7) плодоношение и осыпание семян, 8) отмирание растений, (для многолетних растений – вторичная вегетация). Существуют и другие подходы к выделению стадий развития растения. Как и на рост, внешние условия оказывают существенное влияние на прохождение стадий развития, что обычно сказывается на внешнем облике растения.

Размножение растений.

Размножение растений – это воспроизведение себе подобных.

В процессе онтогенеза растение проходит различные стадии – от молодого состояния к зрелому и в итоге - к гибели. Это закономерный ход развития. Организм непрерывно меняется в процессе роста, в процессе обмена веществ в клетках его накапливаются вещества – отбросы, ненужные организму, изменяющие проницаемость клеточных мембран, химический состав клеток и др. Кроме того, в организме накапливаются изменения, соответствующие изменениям окружающей среды. И как результат этих всех изменений, в зрелом взрослом организме возникают клетки, способные начать жизнь сначала, т.е. организм приступает к размножению. Размножение – одно из обязательных свойств живого организма. Размножением организм разрешает одно из самых сложнейших противоречий – проблему старения и омоложения организма. Механизмы этих процессов пока недостаточно ясны.

Все живые существа имеют давно сложившиеся способы размножения. У растений существуют три способа: 1) вегетативное, 2) бесполое, 3) половое.

Вегетативное размножение.

При вегетативном размножении дочерняя особь возникает из части тела материнского организма, имеет наследственные признаки и возраст материнского. Вегетативное размножение – это увеличение числа особей данного вида или сорта посредством отделения жизнеспособных частей вегетативного тела растения. При этом размножении обычна и типична регенерация – восстановление целого из части. Способность к вегетативному размножению весьма характерна для растений на всех уровнях организации. Многие нитчатые и пластинчатые водоросли, мицелии грибов, талломы лишайников легко распадаются на части, каждая из которых может стать самостоятельным растением. Это наиболее примитивный способ вегетативного размножения – распад тела без каких-либо специальных органов.

Наиболее разнообразные формы вегетативного размножения наблюдаются у высших растений. У покрытосеменных оно осуществляется частями вегетативных органов (корень, стебель, лист); но особенно часто их метаморфозами: корневищами, клубнями, луковицами, корневыми отпрысками (малина, вишня, яблоня), усами. Эти описанные случаи относятся к категории естественного размножения растений в природе. Они играют колоссальную роль в захвате территории. Все эти способы легко можно использовать для искусственного вегетативного размножения культурных растений. Многие культивируемые растения размножаются также черенками, отводками, путем прививок. С помощью вегетативного размножения человек получает одинаковое потомство и в большом количестве.

Бесполое размножение.

При бесполом размножении участвует одна материнская особь. Дочерние особи возникают из одной клетки материнского организма. Т.е. наследуются только признаки материнского организма. Омоложения не происходит или происходит частичное омоложение. Клетки, которые дают начало новому организму, называются спорами. Споры все одинаковые, т.е. не имеют пола. Спора – это клетка для бесполого размножения. Спора – это 1 клетка с ядром, цитоплазмой, запасом питательных веществ (жировые капли), с лейкопластами. Имеет две оболочки: внутренняя – интина, наружная _ более плотная экзина. Споры по размерам микроскопические, очень легкие, перемещаются ветром, воздухом.

У водных растений (водорослей) споры со жгутиками, подвижные - называются зооспорами.

Споры формируются в особых органах – в спорангиях (или зооспорангиях – они одноклеточные). Спорангий у наземных растений многоклеточный, имеет стенку, внутри которого находится особая ткань – спорогенная. Клетки спорогенной ткани (имеют диплоидный набор хромосом) делятся мейозом и образуются в огромном количестве гаплоидные споры. Организм, производящий споры и размножающийся с помощью спор, называется спорофитом.

Биологический смысл бесполого размножения: для быстрого и массового расселения и для переживания неблагоприятных условий среды.

Половое размножение.

Половое размножение – такой тип размножения, при котором дочерние особи возникают в результате полового процесса. Половой процесс в типичной форме заключается в слиянии двух специализированных половых клеток – гамет и образовании зиготы. Процесс слияния гамет называется оплодотворением. Ядро образовавшейся зиготы содержит удвоенный (диплоидный) набор хромосом по сравнению с одинарным (гаплоидным) набором в ядрах гамет. В диплоидном наборе хромосом ядра зиготы объединяется наследственный материал двух генетически разных родителей, т.е. молодой организм с удвоенным набором хромосом имеет наследственные признаки двух особей = происходит полностью омоложение. Биологическая роль полового процесса – обеспечение, появление генетически более разнообразного потомства, неиссякаемый источник изменчивости, обуславливающий широкие возможности приспособления организмов к среде обитания.

У растений бывают различные типы гамет: в соответствии с этим различают и типы полового процесса. В общем, гаметы очень мелкие, со жгутиками, голые (т.е. не имеют твердой оболочки).

1. Иногда все гаметы совершенно одинаковы по форме и размерам = изогамный тип полового процесса – изогамия.

2. Гетерогамия – одна из гамет по размерам больше.

3. Оогамия (оогамный половой процесс). Одна из гамет – яйцеклетка (женская гамета), совершенно неподвижна, лишена жгутиков, имеет крупные размеры и большой запас питательных веществ. Вторая гамета маленькая, подвижная со жгутиками – это мужская гамета – сперматозоид. У большинства семенных растений мужские гаметы в процессе эволюции утратили жгутики и носят специальное название – спермии.

Эти гаметы формируются в половых органах – гаметангиях: женские – архегонии, мужские – антеридии. Это многоклеточные органы, они возникают на растении, которое называется гаметофитом, т.е. гаметофит – это организм, производящий споры.

Т.к. при половом процессе происходит удвоение числа хромосом в ядре зиготы, то у всех организмов, размножающихся половым путем, в ходе их развития имеет место процесс, противоположный половому. Этот процесс – мейоз, сопровождающийся редукционным делением, в результате которого образуются клетки с гаплоидным набором хромосом в ядре. Мейоз у высших растений происходит при образовании спор. Оплодотворение и мейоз тесно связаны между собой и фактически представляют две фазы одного жизненного процесса.

Организм, имеющий диплоидный набор хромосом, называется спорофит. Спорофит формирует гаплоидные споры (при мейозе). Из спор развивается гаплоидный организм – гаметофит. Гаметофит образует мужские и женские гаметы, которые сливаются и образуют зиготу (новый молодой организм на стадии клеток). Зигота в свою очередь развивается в спорофит.

Схема, иллюстрирующая смену набора хромосом в цикле развития высших растений.

В цикле развития высших растений происходит смена ядерных фаз: первая = при оплодотворении (увеличение набора хромосом) и вторая смена - при образовании спор (уменьшение его).

У высших растений мейоз (уменьшение набора хромосом) происходит при спорообразовании.

С момента выхода на сушу высшие растения развивались в двух основных направлениях, они образовали две большие эволюционные ветви – гаплоидную (с преобладанием полового поколения - гаметофита) и диплоидную (с преобладанием бесполого поколения - спорофита).

Первая ветвь представлена моховидными, которые характеризуются прогрессивным развитием гаметофита и слабым развитием спорофита. Моховидные считаются слепой ветвью эволюции.

Вторая ветвь представлена всеми остальными высшими растениями. Развитие этих групп связано с совершенствованием спорофита. Спорофит в наземных условиях оказался значительно более жизнеспособным. Спорофит имеет крупные размеры, обладает сложным внутренним и внешним строением. Спорофит, производящий споры, менее связан с условиями увлажнения. Таким образом, эволюционное развитие высших растений, определено постепенным уменьшением зависимости полового процесса от капельно-жидкой воды. Гаметофит же претерпевает упрощение, редукцию. У более простых форм споровых растений гаметофит имеет самостоятельное существование и представлен отдельно от спорофита заростком. У папоротников заросток представлен обоеполой зеленой сердцевидной пластинкой, у плаунов – бесцветное обоеполое образование, у хвощей раздельнополые зеленые гаметофиты – женские представлены сильно расчлененной пластинкой, мужские – менее расчлененные.

У более организованных семенных растений гаметофит утерял способность к самостоятельной жизни и развивается в тканях спорофита, а у наиболее совершенных – покрытосеменных, сведен почти на нет. Сильно редуцированный мужской гаметофит этих растений называется пыльцевое зерно. Пыльцевое зерно – это двухклеточный паразитарный организм, который переносится воздушным путем. Одна из его клеток формирует пыльцевую трубку, а другая делится, образуя спермии. Эти спермии по пыльцевой трубке доставляются непосредственно к женским гаметам.

Женские гаметы формируются на сильно редуцированном женском гаметофите внутри особого образования семязачатка (см. след. Лекцию). Внутри семязачатка и происходит оплодотворение.

Т.о. оплодотворение здесь не связано с наличием воды, и это явилось большим преимуществом семенных растений в их борьбе за завоевание суши.

Размножение (репродукция) - это свойство воспроизведения живыми организмами себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Растения размножаются вегетативным способом, бесполым (спорами) и половым.

Вегетативное размножение - способность растения восстанавливать весь организм из какой-либо его части (корня, стебля или листа). Высшие растения могут размножаться с помощью корневищ, усов, луковиц, клубней, черенков, а также путем прививки.

Человек широко использует вегетативное размножение для получения новых растений. При этом способе потомство лучше сохраняет признаки и свойства материнского растения, чем при половом размножении.

Бесполое размножение - новые растения вырастают из спор (мельчайшая клетка, реже группа клеток), отделяющихся во множестве от материнского растения. Этот способ размножения свойствен в основном низшим растениям (водорослям, грибам, лишайникам).

Половое размножение - в результате оплодотворения, то есть слияния и взаимоассимиляции мужской и женской половых клеток (гамет), образуется зигота, воспроизводящая новый организм. Такое размножение обогащает наследственную основу растений и увеличивает их способность к изменчивости.

Вегетативное и бесполое (спорами) размножение обеспечивает в основном количественное распространение растений и сохранение видов; половое - совершенствование растительных видов, увеличение количественного разнообразия и новообразование видов.

Жизненный цикл растений состоит из двух процессов: роста и развития.

Под ростом растения следует понимать необратимое увеличение линейных размеров, поверхности, объема, массы организма, связанное с новообразованием элементов его структуры.

Рост растения слагается из размножения клеток и увеличения их объема, роста тканей и органов. Рост любого растения вначале происходит медленно, затем ускоряется, достигает максимума, в дальнейшем он замедляется и совсем прекращается.

Многие культурные растения (просо, сорго, морковь и др.) растут в первый период очень медленно. В это время важно проводить прополку, боронование и междурядную обработку для уничтожения сорняков.

Развитие растений - это качественные физиологические, биохимические и морфологические изменения структуры и функций растительного организма и его отдельных частей (органов, тканей и клеток), происходящие в процессе онтогенеза - индивидуального развития с момента зарождения и до конца жизни.

Весь жизненный цикл растений подразделяют на вегетативный и репродуктивный периоды. В первый период растения интенсивно формируют вегетативную массу, образуются и растут корни, стебли и листья, а во второй происходит цветение и плодоношение. Однолетние яровые и озимые растения цветут и плодоносят один раз в жизни, а многолетние (поликарпические) - много раз. Однако среди многолетников встречаются, хотя и редко, монокарпические растения, зацветающие после многих лет жизни и затем отмирающие (агава, бамбук и др.).

Время от начала прорастания семян до полного созревания растений называют вегетационным периодом. В течение вегетации растения проходят определенные фазы развития, которым соответствуют специфические морфологические признаки. К общим фазам развития цветковых растений относят: прорастание семян, формирование вегетативных и генеративных органов, плодоношение. Применительно к отдельным группам или видам растений выделяют более детальные фазы развития.

Большое значение в растениеводстве имеют наблюдения за наступлением сроков и продолжительностью отдельных фаз развития - фенологических фаз - у разных культур и сорняков в конкретных условиях хозяйства. По ним определяют сроки проведения агротехнических работ (обработки почвы, внесения удобрений, посева, ухода за растениями, уборки урожая). Они позволяют учитывать изменяющиеся требования растений к факторам и условиям жизни в течение онтогенеза и с учетом этого правильно строить систему технологии выращивания и уборки урожая. В этой связи очень важно знать критические периоды, когда растения наиболее чувствительны к недостатку того или иного фактора жизни и резко снижают свою продуктивность. Они у различных культур проявляются в разное время вегетации растений. Так, критический период по отношению к влаге у озимой пшеницы наблюдается от выхода в трубку до налива зерна, у хлопчатника - во время цветения - плодообразования, у картофеля - бутонизации - клубнеобразования. Эти особенности нужно учитывать при разработке агротехнических мероприятий.

Размножение цветковых растений может осуществляться двумя способами – половым и бесполым, т. е. при помощи вегетации.

Вегетативное размножение основано на способности отдельных частей растений и даже отдельных клеток давать начало новым организмам. Этим путем может размножаться большинство древесных, кустарниковых и многие травянистые растения.

Различают следующие способы вегетативного размножения: отводками (виноград, крыжовник и др.) , усами (земляника, клубника) , корневыми отпрысками (малина) , луковицами (лилии, тюльпаны, лук, чеснок) , клубнями (картофель, топинамбур) , корневыми клубнями (георгины) , черенками (смородина, крыжовник) , корневищами (пырей ползучий) , делением куста (флокс) , прививками (плодовые культуры) .

Половое размножение цветковых растений связано с образованием гаплоидных мужских и женских половых клеток – гамет . В результате слияния гамет (оплодотворения) образуется диплоидная клетка – зигота , из которой развивается зародыш – зачаток нового организма, основная часть семени.

Оплодотворению предшествует опыление – перенос пыльцы из пыльников на рыльце пестика.
Различают перекрестное опыление растений, при котором пыльца с цветков одного растения переносится на цветки других растений насекомыми или ветром (реже водой) , и самоопыление. К самоопыляющимся растениям относятся ячмень, пшеница, овес, горох, фасоль и др.

На рыльце пестика пыльцевые зерна, состоящие из двух клеток, прорастают. Из так называемой вегетативной клетки развивается пыльцевая трубка , которая по тканям столбика дорастает до завязи и проникает в семяпочку.

Из второй генеративной клетки пыльцевого зерна образуются две мужские гаметы – спермии , которые по пыльцевой трубке попадают в семяпочку, где находится зародышевый мешок. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, второй – центральное ядро зародышевого мешка.

Из оплодотворенной яйцеклетки впоследствии образуется зародыш семени, а из центральной клетки – эндосперм (особая ткань, содержащая питательные вещества ). Из семяпочки образуется семя, а из завязи – плод.

Рост и развитие растений

Все вегетативные органы растений закладываются в виде зачатков еще в зародыше семени. При прорастании семян первым появляется зародышевый корешок, который направляется вертикально вглубь почвы, а через некоторое время – проросток растения, выходящий на поверхность почвы.

Некоторое время проросток использует питательные вещества семени, а после укоренения и появления всходов молодые растения переходят на собственное корневое питание, формируют листья, и за счет фотосинтеза образуют органические вещества, необходимые для их роста и развития.

Рост и развитие растений – явления, тесно связанные между собой, но не тождественные.
Под ростом следует понимать увеличение размеров и массы тех или иных органов растений, под развитием – качественные изменения, происходящие в их конусах нарастания, которые ведут к образованию половых органов, цветению и плодоношению.

У растений существуют фазы развития , или фазы образования вегетативных и генеративных органов. У мятликовых (пшеница, рожь, овес, просо и т. д.) отмечают следующие фазы:

всходы;
появление 3-го листа;
кущение или развитие боковых побегов из подземных узлов стебля;
выход в трубку или начало роста стебля;
колошение (у растений, имеющих соцветие колос, - пшеницы, ржи, ячменя) или выметывание (у растений с соцветием метелка – проса, овса, сорго, риса и т. п. );
цветение;
молочная спелость зерна;
восковая спелость зерна;
полная спелость зерна.

У кукурузы, кроме того, отмечают фазу образования початков.

У других культур, например, у бобовых и гречихи, различают следующие фазы: всходы (выход на поверхность семядолей) ; образование первой пары настоящих листьев; ветвление стебля; появление бутонов; цветение; образование плодов (зеленая спелость) , налив семян и созревание семян (полная спелость) .

Следует иметь ввиду, что у всех растений закладка вегетативных органов (листьев и будущего стебля) заканчивается очень рано (ко времени появления 3 – 4-го листьев и начала кущения у злаков или ветвления бобовых культур) .
Чем благоприятнее условия, создаваемые приемами агротехники в этот период (рыхление до и после появления всходов, подкормка и др.) , тем больше листьев и междоузлий закладывает растение и тем более высокорослым оно становится.

В очень ранний период (фаза кущения – начало выхода в трубку у хлебов, фаза 3 – 4-й пары листьев у подсолнечника и других культур) у растений закладываются будущие соцветия – колос или метелка у хлебов, корзинка у подсолнечника, а затем и цветки. Это очень важный период в жизни растений, когда с помощью агротехники можно в значительной мере повлиять на мощность и продуктивность будущих соцветий.

Чем благоприятнее условия увлажнения и питания растений в этот период, тем больше колосков в колосе или метелке, цветков в корзинке подсолнечника, тем выше будет урожай.

В этот период проводят междурядные обработки пропашных культур, подкормки, борьбу с сорняками. Велика отзывчивость растений на все приемы ухода и в период, предшествующий цветению, а также во время цветения и начала образования плодов.

Семена растений

Нередко встречающееся определение семени, как органа семенного размножения растений, не совсем корректно, поскольку семя не является органом в обычном понимании этого термина. В семени объединены структуры двух (или даже трех) разных поколений жизненного цикла растения.
Более корректным будет определение семени, как зачаточного растения, из которого впоследствии может развиться очередное поколение данного растительного организма.
Семена имеют сложное строение, включающее несколько структур, которые можно считать добавочными. Их задача - обеспечить нормальное развитие зародыша.

Еще менее правильным будет называть семенами такой посадочный материал, как клубни картофеля, зерна подсолнечника и некоторых других культур. В данном случае при посадке используются плоды или клубни (у картофеля) . У пшеницы плодовая оболочка срастается с семенами в одно целое. Такой плод-семя называется зерновкой.
У ячменя, овса, проса, риса к плоду прирастают и цветковые чешуйки, в которые была заключена завязь; так образуется пленчатое зерно.
Во всех перечисленных случаях семя является лишь составной частью плода, т. е. входит в его структуру. Настоящими семенами можно назвать посадочный материал таких культур, как, например, горох, фасоль, горчица, лен.

Итак, семя - особое многоклеточное образование сложного строения, служащее для размножения и расселения растений, обычно развивающееся после оплодотворения из семязачатка, и содержащее зародыш.
Семенами называют только то, что развивается из семяпочек. Для посева же используются не только семена в буквальном смысле этого слова, но и плоды целиком.

Снаружи семя защищено достаточно твердой оболочкой, которая предохраняет его внутренние части от механических повреждений, проникновения микроорганизмов и болезней, способных привести к бесплодию семени, т. е. потери всхожести.

Любое семя состоит из зародыша с запасом питательных веществ. В зерновках пшеницы, кукурузы и других злаковых растений питательные вещества находятся в особой ткани - эндосперме. Она составляет 80. 85% веса зерновки. В клетках эндосперма содержится много крахмала, белок и другие вещества. Это кладовая зародыша. Отсюда прорастающий зародыш через щиток, прилегающий к эндосперму, черпает необходимые для роста питательные вещества.
Кроме щитка в зародыше можно различить крошечные корешок, стебелек, листочки, налегающие друг на друга.
Таким образом, зародыш - это маленькое растеньице, в котором в зачаточном виде сформировались все части будущего растения.

В семенах некоторых растений, например фасоли и гороха, запас питательных веществ заключен в самом зародыше, а точнее - в семядолях. Семя фасоли, например, состоит из двух крупных мясистых семядолей, крохотной почки, корешка и стебелька.

Семена растений могут быть очень разнообразны по форме и окраске. У злаков зерна удлиненные, у горчицы, капусты, гороха - шаровидные. Плод гречихи - трехгранный орешек, у чечевицы семена имеют форму двояковыпуклой линзы.

По форме и строению семян можно установить, какому виду растений они принадлежат, т. е. семена - своеобразный "паспорт" растения.

Семена различных растений отличаются не только формой, но и размерами - у одних они бывают крупными, у других - мелкими, даже пылевидными, как например, у бегонии. Едва ли не самые крупные из семян - плоды кокосовой пальмы, вес которых может достигать более одного пуда (до 18 кг) .
Относительно крупные плоды-семена и у грецкого ореха. У некоторых сортов бобовых растений одно семя весит 1,5. 2 грамма, а пшеничное зерно - всего лишь 0,03. 0,04 грамма, т. е. примерно в 60 раз меньше.
Из культурных растений самые мелкие семена у табака: в одном грамме содержится до 10 тысяч семян.

Распространяются семена различными способами. Некоторые, например, семена репейника, могут переноситься животными, прицепившись к шкуре, другие переносятся с почвой, например, копытами.
Семена фруктовых деревьев могут переноситься птицами, человеком и животными.
У некоторых семян имеются приспособления для полета (клен, одуванчик) , и они переносятся ветром. Другие подхватываются и переносятся водой. Есть даже растения, способные "выстреливать" своими семенами, разбрасывая их далеко вокруг. К таковым относится, например, так называемый "бешеный огурец" (Ecballium elaterium) , произрастающий в Крыму и на Кавказе.

При получении нужного количества тепла, воздуха и влаги начинается рост семян - прорастание. Происходит их набухание, начинаются химические изменения, в клетках семян пробуждается жизнь, и из семени появляется маленькое растение. Семя превращается в растение. Оболочка семени отпадает, растение вырастает, достигает зрелого возраста и производит новые семена - таков жизненный цикл большинства растений на планете.

Как определяют качество семян

Очевидно, что в соответствии с известной поговоркой – "что посеешь, то и пожнешь", в качестве посадочного материала необходимо использовать качественные семена. Но какие семена считать лучшими для посева? Для определения посевных качеств семян разработаны специальные методы, позволяющие установить пригодность семян для посева. Наиболее важные показатели качества семян - всхожесть, энергия прорастания, чистота, вес и влажность .

По внешнему виду иногда бывает сложно оценить качество семян – несмотря на кажущийся "здоровый" вид, они могут прорасти и дать всходы не полностью, а то и вовсе не взойти. Наиболее верный способ узнать, годны семена для посева или нет, - пробное проращивание.
Для этого отсчитывают 4 порции семян по 100 штук и проращивают их. Число семян, проросших за установленный для каждой культуры срок из ста отсчитанных, характеризует всхожесть посевного материала в процентах. Важно также, чтобы семена прорастали дружно, т. е. одновременно и быстро.
Число семян в процентах, проросших за первые 3. 5 дней, называют энергией прорастания. Чем выше энергия прорастания, тем дружнее будут появляться всходы, тем обильнее будет урожай.

Для определения чистоты отвешивают небольшую порцию семян, называемую навеской, и разбирают ее на чистые семена и сор. Затем определяют отношение веса чистых семян к весу всей навески в процентах. Это и есть чистота семян. Наиболее нежелателен живой (органический) сор: примесь семян других культур, особенно семена сорняков, головневые мешочки, живые вредители культур.

Большое значение имеет крупность зерна. Ее определяют весом 1000 семян в граммах. Установлено, что при посеве крупными семенами получают более высокий урожай.

Высаживание и посев непроверенных семян – большой риск для земледельца остаться без достойного урожая.

Классы семян

Семена по посевным качествам подразделяют на классы, в зависимости от их всхожести и чистоты.
Например, семена мягкой пшеницы первого класса должны иметь всхожесть не ниже 95%, а чистоту - не менее 99%.
Для семян второго класса допускается всхожесть не ниже 92%, для третьего класса - не ниже 90%.
При этом для семян первого класса допускается примесь семян сорняков не свыше 5 штук на 1 кг. Но даже и при такой небольшой засоренности посевного материала вместе с пшеницей на каждом гектаре будет посеяно до 900 семян сорных растений.
Семена, соответствующие этим требованиям, называются кондиционными.

Посев семенами первого класса обеспечивает наиболее высокий урожай. При сниженной всхожести приходится увеличивать норму высева. Подсчитано, что, высевая зерновые семена со всхожестью даже на 1% выше обычной, можно сэкономить при посеве сотни тонн зерна.

Ну, а если семена признаны непригодными? Тогда их вновь очищают, сортируют, доводят, как говорят, до посевных кондиций. Если же семена имеют всхожесть ниже допустимых пределов, их высевать нельзя. Они используются для различных хозяйственных нужд.

Рост – это постоянное, необратимое увеличение размеров организма. Эта особенность наблюдается у всех живых организмов и сопровождается рядом обменных процессов.

У растений семена прорастают и развиваются в новый саженец, который в конце концов превращается во взрослое растение. Растения демонстрируют неопределенный рост.

Фазы роста растений

Выделяют следующие этапы роста растений:

Формирующая фаза

Растения растут за счет деления клеток. Ранее существовавшие клетки делятся, чтобы дать начало новым клеткам. Процесс деления клеток в растениях известен как митоз. Он осуществляется в два этапа:

Деление ядра или кариокинез
Деление цитоплазмы или цитокинез

У высших растений деление клеток начинается в меристематической ткани.

Увеличение и дифференцировка клеток

Размер клеток, тканей и органов растений увеличивается на этой стадии за счет образования протоплазмы, поглощения воды, развития вакуолей и формирования клеточных стенок, что делает их более толстыми и постоянными.

Созревание клеток

Увеличенные клетки приобретают на этой стадии определенную форму. Это помогает дифференцировать различные клетки и ткани растений.

Факторы, влияющие на рост растений

К важным факторам, влияющим на рост растений, относятся:

Температура: рост ускоряется с повышением температуры
Свет: интенсивность, продолжительность и качество света влияют на многие физиологические процессы, происходящие в растениях
Вода: вода является важным фактором для роста. Обычно растения хорошо себя чувствуют при достаточном количестве воды и реагируют на ее нехватку
Питательные вещества почвы: растения нуждаются в достаточном количестве питательных веществ для правильного роста. Качество и количество питательных и минеральных веществ влияют на рост растений
Регуляторы роста растений: в сельском хозяйстве часто используются различные препараты, которые ускоряют рост растений

Дифференцировка клеток растений

Дифференцировка у растений относится к процессам, посредством которых различные типы клеток возникают из клеток-предшественников и становятся отличными друг от друга. Растения имеют около десятка основных типов клеток, необходимых для повседневного функционирования и выживания. Для размножения требуются дополнительные типы клеток. Хотя основное разнообразие растительных клеток невелико по сравнению с животными, эти клетки разительно отличаются. Например, некоторые клетки, такие как клетки паренхимы, сохраняют потенциал реагировать на внешние и/или гормональные сигналы в течение всей своей жизни и при правильных условиях могут быть преобразованы в другой тип клеток (трансдифференцировка). Другие клетки, такие как проводящие воду сосудистые элементы, претерпевают клеточную гибель и, таким образом, никогда не могут трансдифференцироваться в другой тип клеток.

Развитие растений

Развитие включает в себя все изменения, происходящие в течение жизненного цикла растения. Существуют различные пути, по которым следуют растения в ответ на факторы окружающей среды и формируют различные структуры. Листья молодого растения имеют различную структуру по сравнению со зрелым растением.

Развитие – это совокупность роста и дифференциации. Она регулируется внешними и внутренними факторами.

Рост, дифференциация и развитие растения тесно связаны между собой. Растение не может развиваться, если клетки не растут и не дифференцируются.

Читайте также: