Согласно теории туманова растения проходят три этапа подготовки к зимовке
Обновлено: 04.07.2024
К. С. Погосян
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ВИНОГРАДА К НИЗКИМ ТЕМПЕРАТУРАМ
Эффективные меры борьбы с вымерзанием растений, большое значение которых для сельского хозяйства очевидно, могут быть разработаны лишь- исходя из понимания причин гибели растений от мороза и тех особенностей физиологических и биохимических процессов, протекающих в организме, которые обуславливают их высокую морозостойкость.
Очевидно, что без ясного понимания действия отрицательных температур на клетки и сущности вызываемых ими вредных изменений невозможно составить представления о свойствах клеток, от которых зависит их морозоустойчивость, а следовательно, и целого растительного организма в различных условиях выращивания и действия экстремальных факторов внешней среды.
Исследованиям морозоустойчивости культуры винограда предшествовали многочисленные работы, выдвигающие ряд теорий и гипотез относительно механизма устойчивости растений к морозу. Хотя проведенные исследования многое прояснили в проблеме морозоустойчивости, однако до сих пор существуют различные объяснения гибели клеток от мороза и нет общепризнанной теории этого явления.
Исторический обзор всех выдвигавшихся в разное время для объяснения вымерзания теорий и предположений можно найти в ранее вышедших монографиях (Максимов, J913; Туманов, 1940; Luyet, Geheniо, 1954; Levitt, 1956; Красавцев, 1972; Самыгин, 1974).
Современные методы тонких исследований (рентгеноструктурный анализ, электронно-микроскопические наблюдения, термография, калориметрирование) позволили уточнить ряд важных вопросов, дополняющих сведения относительно механизма выживаемости тканей у однолетних и древесных культур, в частности: способность повышения морозоустойчивости у некоторых древесных растений до сверхнизких температур (Sakai, 1956; Туманов, Красавцев, 1962); влияние скорости замораживания и оттаивания на выживаемость ткани (Самыгин, Лившин, 1970; Mazur, 1965; Туманов, 1967; Sakai, Yоshidа, 1967; Красавцев, 1969), процесс образования льда, значение его размеров и места возникновения в тканях (Туманов, Красавцев, 1966; Hatakeyma, К a t о, 1965; Salt, К а к у, 1967; Sakai, 1971, Wе izer, 1970; Карасавцев, 1972).
В настоящем изложении делается попытка представить основные стороны морозоустойчивости виноградной лозы с точки зрения физиологии;
закаливания, специфичности механизма выживаемости тканей лозы при низких температурах и в процессе их оттаивания, а также особенностей метаболизма в период закаливания и зимовки виноградного растения. Естественно, в данном случае речь идет лишь о частичном выяснении этих вопросов, поскольку прогрессирующие методы исследований постоянно вносят новую информацию.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАКАЛИВАНИЯ К НИЗКИМ ТЕМПЕРАТУРАМ
Между проявлением способности воспринимать условия первой фазы и накоплением сахаров существует некоторая корреляция. Эта способность у большинства сортов приурочена примерно к периоду крахмального их максимума. Первая фаза закаливания у винограда на юге начинается в основном с первой декады ноября и продолжается до середины декабря. В этот период побеги винограда уже способны воспринимать условия второй фазы закаливания в более широком температурном диапазоне (от —3 до —12°), что способствует более эффективной закалке и проявлению в конечном итоге большей морозоустойчивости.
Следовательно, виноградное растение на определенном этапе подготовки к зиме при —3° первую фазу закаливания способно проходить так же успешно, как и вторую, но в недостаточной степени. Видимо, при температуре —3° растение в первые дни находится в переохлажденном состоянии, и в нем интенсивно происходят только гидролитические процессы, свойственные в основном первой фазе закаливания. При длительном же выдерживании при —3° переохлаждение мало вероятно (исходя из температуры промораживания клеточного сока —1,1°). Вот почему и надо полагать, что наряду с гидрологическими процессами происходит уже и замораживание тканей, слабое обезвоживание и образование льда — процессы, свойственные второй фазе.
Для ряда культур в процессе первой фазы закаливания большое значение имеет воздействие света (Туманов, 1940; Заленский, 1955; Jeremias, 1956; Тюрина, 1975). У древесных растений первая фаза закаливания одинаково успешно проходит и на свету, и в темноте (Туманов, 1960). Результаты исследований, проведенных в Армении с обезлиственными растениями и черенками в полевых и лабораторных условиях с применением искусственного затемнения (Погосян, 1961; Мкртчян, Погосян, 1966), позволяют заключить, что у винограда в силу исторически сложившейся гелеофитности первая фаза закаливания успешнее проходит в условиях освещения. Растение лучше подготавливается ко второй фазе. В конечном итоге проявляется большая морозоустойчивость, чем при закаливании в условиях затемнения.
Повышение морозоустойчивости у обезлиственных растений при закаливании на свету объясняется более интенсивным снижением содержания эндогенных стимуляторов роста в сторону увеличения ингибиторов. Не исключена возможность, что на свету наряду со специфическими ферментативными изменениями освещение может повлиять и на удлинение периода накопления эндогенных ингибиторов роста, тормозящих скрытые ростовые процессы.
Таким образом, у виноградной лозы первая фаза закаливания характеризуется интенсивным накоплением сахаров, основная функция которых заключается в стабилизирующем действии на фракционный состав воды, комплексирование с белками, ферментами (в смысле повышения их устойчивости к различным физико-химическим воздействиям), а также в ингибировании различных физиологических процессов (таких, как рост, дыхание и др.), в результате чего в клетках происходят существенные изменения, способствующие повышению устойчивости протоплазмы. В этой фазе морозостойкость лозы повышается (до —14, —16°), но не достигает своего максимума.
Наибольшая устойчивость достигается, когда высокие концентрации защитных веществ комбинируются с другим физическим состоянием протопласта, изменяющегося только иод воздействием отрицательных температур.
У древесных при второй фазе закаливания происходит сильное обезвоживание клеток, перестройка субмикроскопического строения протопласта, обеспечивающая различную проницаемость для дальнейшего оттока воды, выносливость к обезвоживанию и механическим деформациям, как и ряд других процессов, влияющих на устойчивость клеток (Туманов, 1967; Sakai, 1971; Sakai с сотр., 1968; Красавцев, 1972). В отношении винограда детальных исследований по второй фазе закаливания почти не было. Результаты изучений позволили установить, что в условиях континентального климата с продолжительной теплой осенью виноградное растение начинает наиболее успешно вторую фазу закаливания с середины декабря,когда обеспечиваются оптимальные закалочные температуры воздуха в диапазоне —3—6° и несколько ниже (Погосян, 1960, 1967, 1975; Черноморец, 1968, 1972). Однако нередки случаи резкого спада температуры в этот период до —17—20°, что может нарушить нормальный ход второй фазы закаливания. В таких случаях морозостойкие сорта винограда способны проходить закаливание даже при —17—20° и ниже, в то время как для слабоморозостойких эти условия уже губительны. При медленном, ступенчатом закаливании (20—25 дней) температурный режим второй фазы значительно смещается: для слабоморозостойких форм он может оказаться в диапазоне от —3 до —20° с повышением устойчивости до —27—28°, для морозостойких — от —6 до —30° с последующей выживаемостью почек при —35—40° в зависимости от происхождения сорта (Погосян, 1967, 1975). При таких условиях закаливания проявляется максимальная морозостойкость данного сорта.
Для повышения морозоустойчивости в процессе ступенчатого закаливания существенное значение имеет длительное и последовательное понижение температуры в диапазоне —2 до —11° (в течение 10—15 дней), при этом важной ступенью закаливания является действие температуры —5° продолжительностью более чем двух суток.
Необходимость длительного закаливания лозы в этом диапазоне температур, вероятно, обусловлена гем, что в этих условиях, кроме гидролиза крахмала и обезвоживания клетки, имеют место структурные изменения, скорость которых с понижением температуры постепенно слабеет.
В начале весны или зимних оттепелей для слабозакаленных растений эффективно длительное закаливание в интервале 0—3°, а также при —5° с продолжительностью действия в течение суток. Более длительное воздействие —5° в этот период может отрицательно повлиять на ткани виноградного растения. Следовательно, в зависимости от физиологического состояния растений действие температуры—5° может быть закаливающим или повреждающим, поскольку у виноградного растения переохлаждение воды имеет место в диапазоне температур от 0 до —5°, после чего в зависимости от скорости замораживания в интервале от —5 до —13° происходит льдообразование (Pogosian, Sakai, 1969).
В течение всего периода закаливания в побегах винограда увеличивается содержание сахаров. Изменяются интенсивность дыхания, окислительных ферментов и т. д. (Михайлов c сотр., 1965; Кириллов, 1968; Погосян, Склярова, 1968; Марутян, Абаджян, 1974).
Интенсивное накопление сахаров в процессе второй фазы закаливания происходит в диапазоне температур от —2 до —10°, при более низких температурах гидролиз крахмала происходит сравнительно медленно, особенно у сортов европейского винограда. После длительной второй фазы закаливания в побегах винограда содержится 9—10 форм сахаров со значительными изменениями в количественном соотношении отдельных фракций, в частности рафинозы, стахиози (Погосян, 1960; Погосян, Карапетян, 1970; Марутян, 1962). Существующие данные по морозоустойчивости и содержанию сахаров у одних и тех же сортов в природных условиях зимовки и искусственном замораживании приводят к мысли, что сахара, несомненно, способствуют повышению морозостойкости виноградной лозы, но не являются единственным фактором, определяющим высокую ее устойчивость, на что имеются указания и по другим культурам (Оголевец, 1966; Levitt, 1956).Вероятно, "сахарный" механизм защиты клеток может играть роль только в определенном диапазоне действия отрицательных температур (у винограда до —16—17°), при более низких температурах эту функцию выполняют уже другие процессы.
1. Обеспечение биосистемы энергией и пластическими веществами, восприятие, хранение, переработка и использование информации; это функции:
А) эвокация; Б) метаболизма; * В) секреции; Г) экскреции.
2.Какое неактивное вещество содержится в чесноке и под влиянием ферментов приобретает фитонцидные свойства:
А) маразмин; Б) колин; В) аллицин; * Г) лимонен.
3.Залозы, продуцирующие эфирные масла, которые обусловливают запах цветка — это:
А) гидатоды; Б) осмофоры; * В) млечники; Г) секреторные.
4.Йоны хлора выносятся с секреторной клетки за счет работы хлорного насоса, функцию которого выполняет активированная хлором:
А) НАДФ; Б) АТФ-аза; * В) сложные эфиры; Г) нет правильного ответа.
5. Вещество, найденное в латексе ландыша:
А) ментол; Б) лимонен; В) каучук; Г) лианол. *
6. Если быстрый рост осуществляется на морфологически верхней стороне органа, то это:
А) гипонастия; Б) перинастия; В) полимастия; Г) епинастия. *
7.Ростовые движения, когда побег вьется и происходит рост сбоку побега требует:
А) гиббереллинов; * Б) абсцизовой кислоты В) брасинов; Г) жасминовой кислоты.
8.Какие химические факторы также участвуют в стимулировании передвижения хлоропластов:
А) сахар; * Б) органические кислоты; *
В) углекислый газ; * Г) нет правильного ответа.
9. Быстрая адаптация:
А) происходит в течение многих поколений;
Б) приспособление к искусственно созданным условиям;
В) приспособление, не связанное с изменениями в экспрессии генов или со значительной перестройкой клеточных структур; *
Г) приспособление, связанное с изменениями в экспрессии генов или со значительной перестройкой клеточных структур.
10.Первичными реакциями на стресс являются:
А) увеличение фотосинтеза; Б) активация дыхания; *
В) повышение метаболических процессов;
Г) анатомо-морфологические изменения.
11.Впервые о реакции генетического аппарата на изменение условий среды стало известно, когда под воздействием высоких температур было обнаружено синтез:
А) белков теплового шока; *
Б) углеводов теплового шока;
В) сахаров теплового шока;
Г) липидов теплового шока.
12.Запрограмированное отмирание растительной клетки:
А) биоптоз; Б) апоптоз; * В) убиквитоз; Г) денатурация.
13.Новий тип фитогормонов, стимулирует образование ауксинов, этилена:
А) бетаин; Б) брассиностероид; * В) фузикокцины; Г) цитокинины.
14.Согласно теории Туманова, растения проходят три этапа подготовки к зимовке:
А) два этапа покоя и этап закалки;
Б) этап покоя и два этапа закалки; *
В) этапы покоя, активности, закаливание;
Г) этапы развития, покоя, закаливание.
15. Изменения в растении вызванные засухой на второй фазе:
А) структурно-метаболические перестройки, направленные на выживание в стрессовых условиях;
Б) увеличение водоутримувальной способности;
В) остановка роста;
Г) угнетение биосинтеза и постепенное смещение обмена веществ в сторону распада и окисления. *
16.Как растения относят к гликогалофитам:
А) солерос; Б) кусты тамарису; В) полынь; * Г) сорго.
17.Засолени почвы составляют от всей земной поверхности:
А) 4%; Б) 78%; В) 46%; Г) 25. *
18.Для чего можно использовать растения-аккумуляторы
А) для детоксикации почв; *
Б) для установления загрязнения окружающей среды;
В) для поиска и раскрытия механизмов устойчивости растений к избытку тяжелых металлов; Г) нет правильного ответа.
19.Виделения с неповрежденных частей называют:
А) фитонцидными, Б) фитогенными; * В) плазмин; Г) посмертные.
20. Гуттация — выделение капель жидкой воды через:
А) нектарники; Б) гидатоды; * В) осмофоры;
21.У каких видов трихом содержание быстро отмирает:
А) железистых; Б) покровных; * В) и железистых и покровных; Г) верховых.
22.Солевидные железы состоят из клеток следующих типов:
А) железистых; Б) концентрирующих; * В) секреторных; * Г) верховых.
23.Солевой волосок составленный из двух клеток:
А) тела Б) подошвы В) головки; * Г) ножки. *
24.Загибель растений под большим снежным покровом — это:
А) выпирания; Б) выпревание; * В) обезвоживание; Г) вымокание.
25.Обнажение подземной части связано с уменьшением температуры и замерзанием верхнего слоя почвы:
А) вымокание; Б) выпреванию; В) выпирания; * Г) высыхания.
26.Гибель растений от смывания водой — это:
А) вымокание; * Б) высыхания; В) вижаривание; Г) выпирание.
27.Жаростойкость — это способность растений переносить температуры:
А) больше 40˚С; * Б) больше 100˚С; В) до 29˚С; Г) до 33˚С.
28. Паразиты, которые поселяются на мертвых остатках:
А) факультативные; * Б) облигатные; В) биотрофы; Г) автотрофы.
29.Приспособление, характеризующееся большей плотность клеток и тканей называют:
А) анатомо-морфологическое; * Б) химическое; В) физиологическое;
30.Для какого растения критическая доза γ-излучения является самой меньшей, то есть 75 … 250 гр:
А) огурцов; Б) льна; В) редиса; Г) гороха. *
31.Процес, в результате которого образуется зона мертвых клеток, которая служит барьером для дальнейшего распространения возбудителя:
Для растений, как и для любого живого существа, характерны все признаки живого: дыхание, питание, рост, размножение.
Фотосинтез как способ питания характерен только для растительных клеток, в которых есть хлоропласты.
Наука, которая изучает процессы жизнедеятельности в растениях, называется физиология.
Физиология растений- наука, которая изучает закономерности жизненных процессов (фотосинтез, дыхание, минеральное и водное питание, рост и развитие и др.), их сущность и взаимосвязь с окружающими условиями.
Процессы, происходящие в растительных клетках
В живой клетке цитоплазма по большей части состоит из воды.
При потере воды объем цитоплазмы уменьшается, а при поступлении воды увеличивается до первоначального объёма.
Плазмолиз- отставание цитоплазмы от оболочки клетки в гипертоническом растворе вследствие выхода воды из клетки.
Гипертонический раствор- раствор, имеющий более большую концентрацию вещества по отношению к внутриклеточному раствору.
Деплазмолиз- исчезновение плазмолиза.
Эти процессы способны происходить только в живых клетках, так как только живые клетки обладают свойством полунепроницаемости мембран и цитоплазмы.
Длительный плазмолиз приводит клетку к гибели.
Осмотическое давление
Движение воды в клетке зависит от количества соли в межклеточном пространстве и самой клетке.
Движение воды через полунепроницаемую мембрану из области с низкой концентрацией соли в область с высокой концентрацией соли называется осмос.
Если раствор в клетке перенасыщен солями, то вода, которая находится снаружи клетки, стремится его разбавить.
Когда, наоборот, межклеточная жидкость более "соленая", то вода вытекает из клетки в направлении более высокой концентрации ионов.
Давление, которое оказывает раствор на мембрану, называется осмотическим давлением.
Осмотическое давление обусловлено наличием полунепроницаемой перегородки, разделяющей растворы в клетке и вне клетки.
У растворов, не разделенных полунепроницаемой перегородкой, такого явления не наблюдается.
Осмотическое давление связано с такими процессами, как функция поглощения воды, сохранение формы органов, рост и движение растения.
Тургор- напряженное состояние клеточной оболочки. Он зависит от количества воды в клетке.
Тургорное давление- внутреннее давление, которое развивается в растительной клетке, когда в неё в результате осмоса входит вода и цитоплазма прижимается к клеточной стенке; это давление препятствует дальнейшему проникновению воды в клетку.
Тургор обуславливает упругость клеток и тканей, а также открывание и закрывание устьиц листа.
Если тургорное давление в замыкающих клетках большое, то устьичная щель открывается, а если воды становится меньше и тургор уменьшается, то устьичная щель закрывается.
Если кратко, то осмос- это диффузия воды через клеточную мембрану, а тургор- упругость клеток, тканей органов в следствии давления содержимого клеток на их эластичные стенки.
Сосущая сила клетки- сила, с которой вода поступает в клетку.
Она определяется разницей между осмотическим и тургорным давлением.
От этой силы зависит поступление воды в растение и передвижение ее из клетки в клетку
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Движение воды у растений
В листовой пластинке растений происходит фотосинтез и испарение воды (транспирация).
В листе развиты следующие ткани, которые так или иначе контролируют водный режим листа и всего растения:
- покровные ткани защищают лист от высыхания благодаря восковому налету, контролируют испарение воды и газообмен благодаря устьицам
- ассимиляционная ткань (хлорофиллоносная паренхима, мезофилл) осуществляет фотосинтез
- проводящая ткань отвечает за проведение веществ
- механическая ткань придает листу прочность
Транспирация (движение воды и ее испарение через наружные органы) может осуществляться не только через устьица, но и через клетки кожицы верхней поверхности листа, покрытые кутикулой.
Такое испарение воды называется кутикулярная транспирация.
Но испарение воды с верхней поверхности листа незначительное, т.к. лист покрыт восковым налетом и устьица практически там отсутствуют.
Поэтому устьичная транспирация идет намного интенсивнее, чем кутикулярная.
Испарение воды растением способствует передвижению воды и минеральных веществ от корней по стеблю к листьям.
Лист называют верхним двигателем водного тока.
Посмотрите на опыт, демонстрирующий транспирацию растения:
Поставьте в баночку с водой срезанные веточки какого-нибудь растения.
Чтобы исключить прямое испарение воды из банки, налейте на ее поверхность чуть-чуть растительного масла: оно полностью закроет поверхность воды и будет препятствовать ее испарению.
Отметьте на банке уровень воды, и скоро вы заметите, как опускается уровень воды в пробирке.
Это будет происходить благодаря устьичной и кутикулярной транспирации.
Важно отметить, что транспирация у хвойных растений идет медленнее и количество испаряемой воды небольшое за счет ограниченного числа устьиц и плотной кожице хвоинок.
Транспирация способствует защите растения от перегревания, току воды и минеральных веществ по сосудам растения и способствует увеличению нагнетающей работы в корне.
Корневое давление
Корень всасывает из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества.
Условием поступления воды в корень является превышение сосущей силы клеток корня над сосущей силой почвенного раствора.
Сосущая сила в клетках корня возникает вследствие испарения воды листьями (транспирации).
Корень может поглощать воду и перемещать ее в стебель растения и без участия листьев и процесса транспирации.
Этот процесс осуществим благодаря корневому давлению.
Корневое давление- сила, с которой корень нагнетает воду в стебель.
Корневое давление возникает за счёт разницы осмотического давления в клетках корня и почвенного раствора.
Корень считают нижним концевым двигателем водного тока.
Корневое давление играет большое значение весной, ведь листьев еще нет и транспирация не осуществляется, поэтому только за счет корневого давления осуществляется ток воды по растению весной.
Это можно проверить опытом, показывающим силу корневого давления:
Берем растение бальзамина и срезаем его побег, оставив только небольшой пенек и корень в почве, на пенек надеваем стеклянную трубку, через некоторое время вода будет подниматься по трубке и вытекать наружу.
Делаем вывод: корень всасывает воду из почвы и по сосудам корня вода под давлением попадает в стебель растения.
Также силу корневого давления мы можем увидеть в опыте с березой.
Весной, надломив ветку березы, мы увидим, как из ветки маленькими каплями вытекает жидкость, собрав которую мы получим березовый сок, но как исследователи убедимся, что движение воды в растении происходит и одна из причин- это корневое давление.
Вода, на самом деле, способна двигаться против силы тяжести.
Правда, только в очень тонких сосудах- капиллярах.
В этом ей помогают силы поверхностного натяжения.
Пока воздействие этих сил больше, чем давление столба воздуха, жидкость будет стремиться по капилляру вверх.
Можно провести опыт, доказывающий движение воды и минеральных веществ по сосудам растения
Возьмем лист бальзамина или цветок подснежника, опустим в воду с окрашенной водой (чернила для окрашивания, как бы дает замену минеральным веществам) и увидим, что по жилкам (сосудам) поднимается окрашенная вода.
Гуттация
Гуттация- процесс выведения воды в виде капель жидкости на поверхности растения.
Гуттация происходит если количество нагнетаемой корнями воды превышает количество воды, нагнетаемой листьями.
Если в почве достаточно много влаги и в воздухе повышенная влажность, то растение выделяет капельки жидкости на поверхность листьев.
Гуттация также свидетельствует о наличии корневого давления.
Гуттация на листьях клубники:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Питание растений. Дыхание растений. Листопад
Для растений также, как и для любых живых существ, характерно питание.
Без питательных веществ растение может погибнуть.
Выделяют воздушное и почвенное (корневое) питание растений.
Воздушное питание растений.
Животные являются гетеротрофами, то есть питаются готовыми органическими веществами, а растения являются автотрофами, то есть они сами для себя создают органические вещества.
Фотосинтез- это процесс образования органического вещества (крахмала, глюкозы) из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии.
Опыт, доказывающий образование органического вещества, крахмала, в листьях растений:
Растение на несколько дней ставят в темную комнату, чтобы крахмал в листьях был израсходован растением и не образовывался вновь.
На одном листе этого растения закрепим полоску плотной бумаги с двух сторон.
Выставим растение на солнечный свет на час, потом срежем лист, на котором была закреплена полоска бумаги.
Далее опустим его на 1 минуту в кипяток, затем- в горячий спирт.
Промоем лист в воде, а затем в стеклянной чашечке зальём его слабым раствором йода.
Часть листа, на который попадал свет, окрасится в синий цвет.
Участок листа, на который не попадал свет, только слегка пожелтеет от йода.
Вывод: образование крахмала происходит в листьях только на свету.
Отличие дыхания от фотосинтеза:
Дыхание
Фотосинтез
свойственно всем клеткам
характерно только для растений
углекислый газ выделяется
углекислый газ поглощается
образуются сложные химические вещества
Опыт доказывающий выделение кислорода при фотосинтезе:
Почвенное питание растений осуществляется корнями, которые всасывают минеральные вещества в виде водного раствора их солей.
Вода является необходимым условием жизни растений, ведь она растворяет минеральные вещества и способствует транспортировке минеральных веществ по растению.
Минеральные вещества необходимые для растений:
- азот необходим для синтеза белков в клетках, значит для роста растений, формирования новых побегов
- фосфор обеспечивает обмен веществ в клетках растений
- из-за недостатка кислорода в переувлажненной почве замедляется поступление в корни фосфора, в результате снижается содержание общего, органического и нуклеинового фосфора, нарушаются процессы фосфорилирования, энергетические процессы в корнях и белковый обмен
- магний способствует образованию хлорофилла в листьях
- при недостатке калия процессы деления клеток замедляются, отмирают кончики корней.
- кислород растениям нужен для окисления глюкозы и получения АТФ в процессе энергетического обмена
Почвенное и воздушное питание растений- два звена одного физиологического процесса.
Только при достаточном минеральном питании фотосинтез протекает интенсивно, и растения хорошо растут и развиваются, а без процесса фотосинтеза клетки не дополучают органические вещества и происходит нарушение жизнедеятельности всего растения.
Растения являются продуцентами, то есть создают сами органические вещества в процессе фотосинтеза, а значит являются начальным звеном пищевой цепи.
Способность растений с помощью хлорофилла и хлоропластов поглощать энергию солнечного света и использовать ее на образование органических веществ из неорганических определяет их космическую роль в природе.
Дыхание растений
Рыхление почвы обеспечивает доступ кислорода воздуха к корням растений.
Листопад
Листопад- это естественный процесс отделения листа от стебля.
Он является приспособлением растения к перенесению неблагоприятных условий.
Осенью в основании листа многих растений начинает разрастаться отделительный слой, под основанием черешка.
Отделительный слой прекращает поступление соков в лист.
Под ним размножаются пробковые клетки.
Пробковые клетки закрывают место, где был лист, от попадания бактерий, пересыхания и других негативных воздействий.
На схеме видны процессы, которые происходят в растениях во время листопада:
У тропических растений листопад может начинаться перед засухой или в холода.
Таким образом листопад способствует сохранению воды в растении, а в период неблагоприятных условий избавляет от ненужных (вредных) веществ, которые накопились в растении.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Движение и рост растений
Тропизмы- движения, вызванные односторонним воздействием какого-либо фактора внешней среды (света, силы земного притяжения и др.).
Настии- движения, вызванные рассеянным влиянием какого-либо фактора (света, температуры и др.)
Например, если растение изгибается к источнику раздражения, то в этом случае мы говорим о положительных тропизмах и настии.
При отрицательные тропизмах и настии изгибание происходит от источника раздражения.
Фототропизм- ростовая реакция растения на действие света, имеет большое значение, так способствует выносу листьев и стебля к свету, необходимого для жизни зеленного растения.
Геотропизм- ростовая реакция растения на действие силы притяжения.
В большинстве случаев корень обладает положительным геотропизмом (рост по направлению к центру Земли), а стебель отрицательным.
При любом положении проростка в пространстве главный корень всегда изгибается вниз, а стебель вверх.
Хемотропизм- движение растений под влиянием химических веществ.
Фотонастии- движения, вызванные сменой света и темноты.
Цветки одних растений (соцветия одуванчика) закрываются при наступлении темноты и открываются на свету.
Цветки других растений (табака) открываются с наступлением темноты.
Термонастии- движения, вызванные сменой температуры.
Ряд растений (тюльпаны, крокусы) открывают и закрывают цветки в зависимости от температуры.
Рост растений
Рост корня в длину осуществляется за счет деления клеток кончика корня, которые являются верхушечной образовательной тканью- меристемой.
Рост стебля в длину также осуществляется за счет работы верхушечной образовательной ткани.
Корень и стебель растут своими верхушками.
У злаковых растений, обладающих полым стеблем (соломиной), рост происходит не только в верхушке, но и в каждом междоузлии.
Стебель у злаковых состоит из нескольких узлов и междоузлий, и в каждом основании узла идет рост за счёт нахождения там образовательной ткани, этим объясняется быстрый рост стебля злаковых.
Такой рост злаковых растений называется вставочным.
На рост растений, прорастание семян также оказывает влияние температура, количество света и влаги.
При пониженной температуре (+5 ○ С) рост идет очень медленно.
Если температуру повышать до +15 ○ С, то интенсивность роста увеличивается в разы, особенно благоприятна температура +25 ○ С.
Чтобы доказать, что семенам для прорастания необходимо тепло, следует провести следующий опыт: один стакан с влажными семенами поставить в теплое место, а другой - в холодное. Через некоторое время мы заметим, что семена, которые были в теплом месте начинают прорастать, а те семена, которые находились в холодном месте, не прорастают.
Что касается света, то здесь двоякий ответ.
Без солнечного света в растении не идет фотосинтез, то есть жить без солнечных лучей растение не может, однако свет притормаживает рост растений в длину.
В темноте растение активнее растет в длину при наличии органических веществ, которые образовались при фотосинтезе.
Но если длительно держать растение в темноте оно становится хилым, сильно вытягивается, теряет свою окраску, становится бледно-желтого цвета, механические ткани плохо развиты и часто стебель и лист не могут держать свою форму.
Каждое растение нуждается в воде.
Для каждого растения свои нормы влажности почвы.
При недостатке воды растение вянет. Так нарушается тургор клетки, растение испытывает недостаток минеральных солей, падает активность фотосинтеза, снижается концентрация гормонов, влияющих на рост - в конечном итоге всё это может привести к гибели растения.
Вред от избытка воды в почве заключается в том, что доступ воздуха к корням растений затрудняется или совсем прекращается, клетки корня погибают и постепенно гибнет все растение.
Для прорастания семян необходима влага, оптимальная температура, кислород для дыхания.
Но важно учитывать, что хранение влажных семян в зернохранилищах недопустимо.
Ведь именно вода запускает в семенах обменные процессы, при которых усиливается дыхание и активно образуется энергия в семенах, что может вызвать их сильное нагревание.
Если теплота семян не успевает отводиться, то происходит сначала самонагревание, а затем самовозгорание - всё это называется экзотермическая реакция.
Во-вторых, семена поглощая влагу, набухают, а некоторые из них начинают прорастать.
Затем от недостатка влаги проростки погибают.
В-третьих, на влажных семенах может развивается плесень, которая приводит к их порче.
РДШ|ГБОУ ООШ №6|Новокуйбышевск запись закреплена
Задание №1
Осень - лучшее время для подготовки семян деревьев к зимовке и будущим посадкам. Например, семена дуба (желуди) собирают осенью, готовят их к зимовке, а после зимы готовят к посадке и высаживают.
И наш выбор пал на подготовку к зимовке семян дуба.
Мы предлагаем вашему вниманию, некоторые правила для подготовки к зимовке желудей, чтобы после зимы у нас появились хорошие саженцы дуба.
Читайте также: