Как называется процесс роста растений

Процесс роста растений

Процесс роста растений — это процесс новообразования элементов структуры организма.

Под элементами структуры надо понимать органы, клетки, части клеток и даже субмикроскопические компоненты протоплазмы.Процесс роста растений.

Понятие о росте растений

Обычно рост растенийсопровождается увеличением их массы и размеров. Рост — это свойство живого организма, для которого характерно наряду с новообразованием элементов структуры и разрушение их.

В некоторых случаях разрушение может преобладать над новообразованием или быть ему равным. Но это не означает, что рост приостановился.

Например, в период образования генеративных органов у злаков и некото­рых однолетних растений наблюдается не прирост сухого веще­ства, а его убыль. В то же время несомненно, что ростовые процессы идут, так как образуются новые элементы структуры организма.

При прорастании семян в темноте образуются большие про­ростки, т. е. наблюдается рост, но сухой вес проростков будет меньше, чем сухой вес посеянных семян. Потеря веса при росте происходит и при посеве семян в почву и при посадке клубней картофеля.

До тех пор пока ростки не выйдут на поверхность, наблюдается явный рост, но вместе с тем и уменьшение веса растения. Процесс роста при прохождении организмом жизнен­ного цикла осуществляется с различной скоростью, и характер образования новых элементов структуры закономерно изме­няется.

Фазы роста клетки

Растущие зоны находятся на конце каж­дого корня и стебля растения. Размеры растущей зоны вообще невелики: на кончике корня она примерно равна 1,0 см, у стеб­ля — 4,0—30,0 см.На конце растущей зоны находится эмбриональная ткань — первичная меристема.

Она состоит из одинаковых мелких кле­ток, сплошь заполненных протоплазмой, имеющих тонкие обо­лочки и крупное ядро.

Эмбриональная фаза роста клетки

Клетки находятся в состоянии непрерыв­ного деления, при этом размеры их остаются более или менее постоянными. Вслед за делением происходит увеличение массы живого вещества в каждой новой клетке до тех пор, пока она не достигнет размера материнской, после чего клетка делится. Увеличение размеров в этой фазе роста невелико, так как оно определяется только увеличением числа клеток.

Эта фаза роста называется эмбриональной. Образовавшиеся клетки переходят в следующую фазу роста, которая характеризуется значительным увеличением размера растительной клетки. В клетках появляются вакуоли, постепенно сливающиеся в одну большую.

Фаза растяжения клетки

Количество протоплазмы в этой фазе роста продолжает увеличиваться, разрастается оболочка клетки, и сильно увеличивается ее объем. Эта фаза роста называется фазой растяжения. В этом случае количество клеток остается постоянным; сильный рост обусловлен увеличением размера кле­ток, связанного главным образом с увеличением размеров кле­точной оболочки и объема клеточного сока.

Фаза дифференцировки клетки

У клеток утолщаются клеточные оболочки за счет наслоения гемицеллюлоз и лигнина. Выросшие клетки начинают дифферен­цироваться, образуя различные ткани. Эта фаза роста назы­вается фазой дифференцировки.

В фазе дифференцировки клетки не увеличиваются в размерах и количество их остается прежним, поэтому линейный рост незначителен. По окончании дифференцировки рост клетки прекращается. Фазы роста клетки.

Таким образом, каждая клетка проходит все 3 фазы роста, находясь последовательно в разных зонах роста, которые распо­лагаются в следующем порядке: на самом кончике корня и стебля находится зона эмбрионального роста, дальше зона рас­тяжения и наконец зона дифференцировки. Благодаря наличию концевых меристем осуществляется рост корня и стебля в длину. Рост стеблей и корней в толщину воз­можен благодаря наличию вторичной меристемы — камбия.

Камбий имеется только у двудольных растений и расположен между ксилемой и флоэмой. Клетки камбия характеризуются также энергичным делением и проходят все 3 фазы роста, образуя ксилему и флоэму.

Вторичная меристема имеется также у основания каждого листа, но обычно сохраняется недолго. Кроме того, вторичная меристема бывает у основания меж­доузлий, так называемая вставочная, или интеркалярная, мери­стема. Вторичной меристемой является также пробковый камбий.

Для роста клеток необходим приток органических и мине­ральных веществ, воды и наличие нуклеиновых кислот — РНК и ДНК, при участии которых и осуществляется синтез белка, являющегося основой протоплазмы. РНК в эмбриональных клет­ках находится не только в ядре, но и во всей протоплазме.

При дальнейшем росте РНК сосредоточивается в образующихся паренхимных клетках в структурных элементах — рибосомах, пла­стидах и митохондриях. В. Г. Конарев показал, что образование небелковых структур (кольца и спирали сосудов) в фазе диф­ференцировки происходит также при участии РНК.

Вначале прирост участка увеличи­вается, затем постепенно уменьшается, и наконец расстояние между метками не изменяется, т. е. при­рост равен нулю (см. табл.) Для роста растений необходима энергия, освобождающаяся в процессе дыхания. Кроме того, для осущест­вления ростовых процессов необходи­мы активаторы роста.

Наблюдать за ростом можно сле­дующим простым способом, предло­женным Саксом. На эмбриональную зону корня или стебля проростка на­носят тушью 2 метки на расстоянии 1 мм. Проросток помещают во влаж­ную атмосферу и ежедневно измеряют участок между метками и определяют его прирост. Данные заносят в таблицу.

Общая длина и прирост корня бобов на протяжении восьми дней

Источник

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

Рост и развитие растения

Рост и развитие растения обеспечивается за счет деления клеток. Изменение массы, размера и объема проростка семени можно наблюдать при его прорастании.

Рост растений. Вспомните строение клеток и тип тканей верхушечной почки и зоны деления корня. Как вы помните, там расположена образовательная ткань. Благодаря непрерывному делению ее клеток происходит рост корней и побегов. Рост растений связан с размножением — увеличением количества клеток и с перераспределением веществ, входящих в состав растения. На свету благодаря фотосинтезу рост зеленых растений обычно приводит к увеличению массы тела, так как накопление органических веществ преобладает над расходом их на дыхание. В темноте рост зеленых растений происходит благодаря имеющимся органическим веществам при одновременной трате их на процесс дыхания.

При изучении корня, стебля и листа выяснялись способы роста этих органов: корень растет концом, и зона роста его не превышает 8-10 мм, в то время как стебель растет верхушкой и верхними междоузлиями. Зона роста стебля имеет несколько сантиметров, а иногда достигает 10 см и больше.

Рост стеблей злаков и других однодольных растений происходит преимущественно в междоузлиях. Их образовательная ткань расположена в основаниях листьев (узлах), поэтому рост стебля можно сравнить с тем, как раздвигается подзорная труба (вставочный рост) (рис.1).

Рис.1 Вставочный рост стебля злаковых растений

Если ежедневно в одно и то же время длину стебля фасоли измерять линейкой с миллиметровыми делениями, то можно заметить изменения на протяжении всего жизненного цикла растения. Сначала рост стебля идет медленно, затем ускоряется, достигает максимума, а затем замедляется и совершенно прекращается. Наблюдения показывают, что и все растения растут подобным же образом. Молодое дерево вначале растет медленно, затем рост его ускоряется, достигает максимума, затем замедляется и прекращается, Но даже у старых деревьев образуются новые веточки и каждую весну распускаются и растут новые листья.

Человек может регулировать рост растения в нужном ему направлении. Например, можно остановить рост стебля в длину, удалив верхушечную почку. Такой способ называется прищипыванием (выщипыванием) (рис.2). Дерево станет сильнее ветвиться.

Рис.2 Метод прищипывания (удаление верхушки стебля)

Можно удалить кончик корня (пикировка), это стимулирует сильное развитие боковых корней (рис.3). В результате улучшится питание растения и увеличится его продуктивность. При окучивании (присыпании земли к стеблю) растений из-за притока дополнительного кислорода также улучшается рост и стимулируется развитие придаточных корней. При обрезании молодых стеблей у яблони, малины, огурцов рост в высоту приостанавливается и начинается развитие боковых стеблей. В связи с этим весной в парках и во дворах производится обрезка деревьев и кустов, таким способом регулируют их рост.

Рис. 3 Пикировка корня

На рост растений влияют различные условия: количество влаги в почве и воздухе, наличие минеральных веществ, состав воздуха, свет, температура. У растений, которые произрастают во влажной почве, стебли и листья более сочные, чем у растений, которые растут на сухой почве. В полутемных и темных местах длина растений увеличивается быстрее, чем на свету. Например, побеги картофеля при хранении в темноте могут вырасти до нескольких метров. Свет уменьшает рост растения в длину. Когда вы наблюдали за ростом семени, вы могли заметить, что этот процесс связан с температурой. Для многих растений самая благоприятная температура 25-30°С. Более высокая температура замедляет рост. Многие весенние растения (подснежник, безвременник) вырастают сразу же после таяния снега. У разных растений устойчивость к холоду и жаре разная.

Рост растений также зависит от минеральных солей, поступающих из корневой системы. Если нет хоть одного нужного вещества, рост растения останавливается.

Для роста также нужен кислород, так как рост напрямую связан с затратами энергии. Зная необходимые условия для роста растений, нужно вовремя поливать, обеспечивать питательными веществами, обрабатывать почву, охранять от вредителей.

Используя эти знания, можно получать хороший урожай культурных растений.

Развитие растений. Качественные изменения в жизни и строении живых организмов называется его развитием. В ходе развития формируются новые свойства, органы.

Развитие организма начинается с появления зародыша. Первый этап в развитии растений называется зародышевый. Он охватывает время от начала формирования зародыша до момента прорастания семян. В этот момент главными факторами, влияющими на прорастание растений, являются температура и влажность. При низкой температуре семена не прорастают. Так же не способны прорастать и сухие семена.

Второй этап в развитии растений — молодость. Он длится от момента прорастания семени до первого цветения. В этот период жизни растение активно растет, значительно увеличивая свою зеленую массу. Оно ветвится, образует новые молодые побеги (веточки) и листья, растет в высоту (рис. 4).

Рис.4 Развитие растения

Как только растение приступило к цветению, начинается третий этап — зрелость. В этот период растение обязательно образует плоды с семенами. Большинство многолетних древесных растений в период зрелости, так же как и в период молодости, продолжают активно увеличивать свой рост. А однолетние растения тратят питательные вещества в основном на формирование плодов и семян, поэтому в период зрелости они растут незначительно или вообще прекращают рост.

Четвертый и последний период в жизни растительного организма — старость. В это время почти полностью прекращается рост растения, его цветение и плодоношение. Растение переходит в пассивное состояние и постепенно отмирает.

Сроки жизни у разных растений неодинаковы. Как вы уже знаете, есть однолетние растения. У них все четыре этапа завершаются за один весенне-летний сезон. Это такие растения, как пшеница, редис, фасоль и многие другие. Есть двулетние растения, которые зимуют в виде корнеплодов, а зрелость (цветение и формирование семян) происходит только в следующее лето. Это такие растения, как свекла, морковь, капуста, редька и многие другие. Многолетние цветковые растения, живущие на территории нашей страны, переходят зимой в период «зимнего покоя», а весной их жизнедеятельность возобновляется. Большую часть своей жизни они находятся в состоянии зрелости. Это многие деревья (дуб, яблоня, урюк и др.) и кустарники (виноград, смородина и др.). Есть и многолетние травянистые растения: пырей, хрен, календула и др.

Растения являются целостными организмами. Все процессы в них взаимосвязаны и зависят как от самого растения (однолетнее или многолетнее), так и от условий окружающей среды.

Рост растения обеспечивает размножение клеток образовательной ткани. Рост в высоту — конус нарастания или верхушечная почка, рост в глубину — зона деления корня; рост деревьев в толщину — клетки камбия; рост в высоту у злаков — образовательняя ткань в основаниях междоузлий. Качественные изменения в жизни и строении живых организмов называется его развитием. Развитие имеет свои этапы: первый — зародышевый; второй — молодость (до полового размножения); третий — зрелость; четвертый и последний — старость. По срокам жизни растения подразделяются на однолетние (редис, пшеница, фасоль), двулетние (свекла, морковь, капуста) и многолетние (дуб, яблоня, виноград, смородина).

Побег и почка

Стебель

Строение семян двудольных и однодольных растений

Строение цветка

Источник

Основы растениеводства: как растут растения?

Огородники и садоводы-любители выращивают растения из года в год, не задумываясь о базовых принципах растениеводства, а зря! Знание о том, как растут растения поможет создать благоприятные условиях для зелёных питомцев, улучшить урожайность и облегчить уход за ними. Век живи — век учись!

Предлагаем вашему вниманию научные основы роста и развития растений, в дополнение к вашему багажу знаний и опыта. Сведения, приведенные в статье, помогут лучше «понять» растения и выращивать их осознанно.

Что такое рост растений

Рост растений — процесс образования клеток, тканей, органов растений, который сопровождается увеличением объема, массы и размеров. При росте растений формируются новые почки, листья и побеги, увеличивается высота растений, толщина стволов и листьев, размеры побегов.

Растут растения незаметно для глаза человека, особенно при хранении, когда у растений идет процесс образования почек.

В научном растениеводстве принято выделять 10 фаз роста и развития растений.

1. Семена в покое. У семени процессы жизнедеятельности сильно замедлены.

2. Набухание семян. При набухании семена активно поглощают влагу, увеличиваются в размерах, а внутри семени идет активная деятельность ферментов, превращающих органические запасы питательных веществ в простые и доступные для зародыша растения. Начинается процесс дыхания — семена требуют повышенное количество кислорода.

3. Прорастание семян. При прорастании семян начинается активная деятельность зародыша, образуется корешок, выступающий за пределы семенной оболочки. Для успешного прорастания семени необходима определенная температура, индивидуальная для каждого вида растения. Например, семена редиса, моркови, брюквы, салата и других холодостойких растений прорастают при температуре °C; семена фасоли, сахарной кукурузы, клубни картошки прорастают при °С; семена дыни, арбуза, баклажана при °С. Если тепла недостаточно для прорастания семян, семена приостанавливают рост и могут загнить.

4. Всходы. Всходы — четвертая фаза роста растений, в это время над поверхностью почвы появляются семядольные листья. К моменту появления всходов истощаются запасы питательных веществ внутри семени. Растение переходит на самостоятельное питание: листья поглощают углекислый газ из воздуха, а корни питательные вещества из почвы. В фазе всходов растению становится необходим весь комплекс факторов роста — влага, воздух, оптимальная температура и свет. Освещенность в момент появления всходов играет главную роль — при недостатке света растение может погибнуть, так и не перейдя на следующую стадию роста.

5. Рост листьев и корней. В фазе роста корней и листьев растение формирует мощную корневую систему и увеличивает поверхность листьев. В это время происходит накопление питательных веществ в различных органах растения: клубнях, корнеплодах, луковицах, кочанах, ягодах и др. Плодовые овощные растения в фазе роста листьев и корней накапливают в стеблях и листьях достаточное количество питательных веществ, которые пригодятся при формировании органов размножения.

6. Рост стебля и боковых побегов. Переходя в фазу роста стебля и боковых побегов, растение расходует большое количество питательных веществ, накопленных в фазе роста листьев и корней для роста стебля и усвоения питательных веществ. Это очень важная фаза. Образование стеблей и ответвлений у плодовых овощных растений сопровождается формирование органов размножения. Двулетние и многолетние растения переходят к этой фазе на второй год жизни, а однолетние — в год посадки. У двулетних растений шестая фаза может происходить в первый год, в это время наблюдается образование цветоносов, тоже происходит и у однолетних растений, когда они «перескакивают» фазу формирования продуктовых органов (редис, шпинат, салат).

7. Бутонизация — седьмая фаза роста растений, период когда на растениях образуются бутоны. Бутонизация сопровождается активным ростом листьев на появляющихся стеблях.

8. Цветение — восьмая фаза роста растений, наступающая после распускания бутонов. Во время цветения процесс образования корней и листьев замедляется. Цветение — период опыления цветков. У большинства растений перенос пыльцы с цветка на цветок выполняют пчелы и другие насекомые. После оплодотворения семяпочек цветки усыхают или опадают.

9. Рост плодов — девятая фаза роста растений. В фазе роста плодов оплодотворенная завязь разрастается и увеличивается в размерах, в плодах формируются семена и накапливаются питательные вещества. Рост плодов завершается по достижении максимальных размеров для вида и сорта растения.

10. Созревание плодов — десятая фаза роста растений, во время которой плоды не увеличиваются, но в них происходят физиологические процессы роста. В фазе роста плодов семена приобретают характерную для растения окраску и достигают полной спелости.

Знание фаз роста растений помогает скорректировать агротехнические мероприятия и ухаживать за растениями с максимальной пользой для них.

Продолжительность жизни растений

Овощные растения принято делить на три группы по продолжительности периода жизни.

1. Однолетние растения — растения, успевающие пройти все фазы роста и развития за один год. Когда все «земные дела» выполнены, однолетние растения отмирают. Все плодовые растения, а также шпинат, салат, редис, пекинская и цветная капуста, укроп и др., относят к однолетним растениям при выращивании умеренном климате.

2. Двулетние растения — растения, формирующие листья, корнеплоды, клубни, луковицы, кочаны, стеблеплоды в первый год жизни, оставляющие формирование цветоносов, плодов и семян на второй год жизни. Чтобы размножать двулетние растения, клубни, корнеплоды, луковицы, кочаны вместе с корнями хранят зимой в хранилище, а на следующий год высаживают в открытый грунт. Примеры двулетних овощных растений: морковь, редька, репа, свёкла, сельдерей, петрушка, белокочанная, савойская и брюссельская капуста.

Картофель, в умеренном климате выращивают как двулетнее растение. Фото: Википедия

3. Многолетние растения — растения, формирующие в первый год жизни мощные корни и листья, но не образующие плодов и семян. Образование плодов и семян у многолетних растений происходит на второй, третий год жизни и продолжается много лет. Примеры многолетних овощных растений: ревень, спаржа, хрен, лук-батун, щавель.

Отметим, что все три группы растений подразделяют условно, ведь на родине (там где растение растет в дикой природе) многие привычные нам однолетние растения прекрасно растут в многолетнем режиме, например: томаты (помидоры), сладкий перец, базилик, майоран и др.

Даже в пределах одного вида растений, продолжительность жизни может быть сортовым признаком, например некоторые сорта редьки (Ремо, Штутгартская) формируют семена за один год жизни, хотя редька считается типичным двулетним растением.

Состояние покоя у растений

Тепло — важнейший фактор роста растений, поэтому летом начинается активная жизнедеятельность у овощных растений, замедляющаяся при наступлении холодной погоды и сокращении светового дня.

Когда растение переходит в состояние покоя все процессы: фотосинтез, дыхание, транспирация, испарение воды листьями; затормаживаются и приостанавливаются. В покое, в клетках растений происходят изменения: уменьшается количество влаги, протоплазма клеток становится более вязкой, простые органические вещества превращаются в более сложные и откладываются в запас. Состояние покоя помогает растениям переносить неблагоприятные условия, складывающиеся при смене времен года.

Однолетние овощные растения переходят в состояние покоя при созревании семян, из которых при благоприятных условиях могут сформироваться новые растения.

Двулетние растения могут переходить в состояние покоя после образования продуктовых органов запаса (овощей) — корнеплодов, клубней, луковиц, корневищ, кочанов.

Находясь в глубоком покое, растения не могут расти даже при благоприятных условиях, например, картофельные глазки не пробуждаются даже если их после выкопки посадить в теплицу. В хранилище клубни картофеля могут прорастать в январе-марте, но не прорастают из-за низкой температуры. Период, когда растения способны к прорастанию, но условия этому не благоприятствуют, принято называть периодом вынужденного покоя.

Состоянием покоя растения можно управлять. Чтобы ускорить наступление покоя, растения перестают поливать, подкармливать азотными удобрениями, подрезают корни.

Чтобы ускорить выход растения из состояния покоя прибегают к выгонке. При выгонке луковицы репчатого лука купают в тёплой ванне, с температурой +40 °C, а картофельные клубни обрабатывают химическими растворами (тиомочевина, этиленхлоргидрин, роданистый натрий), воздействуют стимуляторами роста — гетероауксином, гиббереллином, этрелом.

Необходимость выгонки наступает при выращивании семян у двулетних растений. Поэтому маточники прикапывают на утепленных участках почвы за дней до высадки на постоянное место. Подращивание маточников улучшает созревание семян у растений с длинным вегетационным периодом.

Ускорение образования плодов и семян

Под воздействием тепла растения проходят первую, температурную стадию, называемую чаще всего яровизацией. Яровизация начинается после прорастания семени. У холодостойких растений (капуста, салат, все корнеплодные растения, шпинат) яровизация протекает при температуре °C, у репчатого лука — при °C.

Чтобы ускорить формирование плодов и семян, маточники этих растений в течение определенного времени необходимо хранить при указанной температуре. Если таких условий не будет, растения не перейдут к образованию стеблей, цветков и семян.

Это свойство растений используют при вегетативном размножении репчатого лука. С этой целью луковицы, предназначенные для посадки, хранят при температуре, при которой процесс яровизации пройти не может (-1 — + 1 °C или выше +18 °C).

У томатов, огурцов, фасоли и других теплолюбивых культур яровизация протекает при температуре, которая является благоприятной для роста.

Световая стадия — вторая стадия развития плодов и семян, реакция растений на продолжительность светлого и темного периодов суток.

Растения длинного дня, развивающиеся и переходящие к формированию плодов при световом дне более 12 часов, например: салат, все корнеплодные растения, капуста, шпинат и др. При выращивании в условиях короткого дня (световой день менее 12 часов в сутки) образование цветоносных стеблей и стрелок у растений длинного дня задерживается. Поэтому, при выращивании редиса, салата, шпината в парниках, световой день искусственно сокращают до

Арбуз и баклажан никак не реагируют на продолжительность светового дня, поэтому их называют нейтральными.

Продолжительность периодов жизни растения

По продолжительности периодов, стадий, жизни растения принято делить растения на кратко-стадийные и длинностадийные. У кратко-стадийных, скороспелых растений, каждая стадия продолжается суток (шпинат, редис, салат), а у длинностадийных — суток (капуста, петрушка, морковь, сельдерей, брюква).

Продолжительность прохождения стадийных изменений у растений бывает различная. У короткостадийных изменения происходят за (салат, редис, шпинат), у длинно-стадийных — за 120 и более суток (морковь, петрушка, сельдерей, поздние сорта капусты, брюква и др.). К средне-стадийным растениям относят столовую свеклу, репчатый лук, репу, редьку и др.

Продолжительность вегетационного периода, сроки наступления цветения и плодоношения у однолетних, двулетних и многолетних растений зависят от скорости прохождения ими отдельных периодов роста и развития. Изменяя почвенно-климатические условия и способы культуры, можно удлинять или укорачивать жизнь растений.

Влиянием продолжительности температурной и световой стадий объясняется образование цветоносных стеблей (стеблевания) у двулетних растений в первый год их выращивания, а также задержка появления цветоносов при семеноводстве двулетних овощных растений после высадки маточных растений в поле.

Понимание биологической сущности процессов, протекающих в растениях, позволяет овощеводу управлять ростом и развитием растений.

Источник