Процесс роста растений — Libtime

Как растут растения. Стадии роста растений. Рост и развитие растений можно ускорять и замедлять. Выгонка растений (досрочное прекращение покоя)

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 +2-5 °C; семена фасоли, сахарной кукурузы, клубни картошки прорастают при +8-10 °С; семена дыни, арбуза, баклажана при +17-18 °С. Если тепла недостаточно для прорастания семян, семена приостанавливают рост и могут загнить.

Четвертая и пятая фазы роста растенияЧетвертая и пятая фазы роста растения: слева — всходы, справа — рост листьев и корней. Фото:

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.

Фазы роста

Для успешного выращивания растений важно знать особенности их развития и изменение потребности по мере роста. Растения, как правило, выращивают из семян, что обеспечивает достаточно результативные способы получения большого числа растений на ограниченной площади. Семена образуются в результате полового размножения. Остальные способы размножения являются вегетативными, то есть они осуществляются путем выращивания новой особи из частей органов взрослого растения.

Рост и развитие: отличие понятий

Эти два биологических процесса тесно взаимосвязаны. Рост и развитие растений — это изменения, которые происходят с ними. В чем их отличие? Ростом называют количественное увеличение всего живого организма или его отдельных частей. Происходит этот процесс в течение всей жизни. Такой тип роста называется неограниченным. Развитие растений — это качественные изменения. С течением времени происходит усложнение в строении организмов. В многоклеточном организме это происходит путем дифференциации, которая проявляется в увеличении разнообразия органоидов.

формирование взрослого растения из проростка

Процессы роста тесно взаимосвязаны. Дело в том, что некоторые этапы циклов развития растений и сопровождающие их процессы жизнедеятельности могут наступать только при определенных размерах органов.

В ходе полового размножения новый организм развивается из зиготы — оплодотворенной яйцеклетки. Эта структура не является специализированной. Она многократно делится с образованием новых клеток, которые называются бластомерами. Первоначально они имеют одинаковое строение. Но когда количество бластомеров достигает 32, их структура начинает видоизменяться в зависимости от местоположения.

Семя

Это орган воспроизведения и расселения растений. Развивается из семяпочки в результате оплодотворения женской части цветка мужской. Семена у разных видов растений различны: они могут быть мелкими и крупными, нежными, хрупкими и твердыми. Семя обычно заключено в плоде, а бывает даже снабжено особыми «крыльями» (выростами) для переноса с потоком воздуха. Независимо от внешнего вида и размеров всем семенам присущи общие черты строения. В семени различают зародыш, кожуру и ткани с запасными питательными веществами; при отсутствии этих тканей запасные вещества откладываются в семядолях зародыша.

Семенная кожура. Кожура плотно покрывает семя, обеспечивая ему защиту от повреждений в период, когда оно находится в состоянии покоя. Семенная кожура — хороший адсорбент, и при благоприятных условиях посаженное семя будет поглощать воду для своего прорастания. Иногда семенная кожура бывает настолько прочной и непроницаемой, что для того, чтобы ускорить прорастание, ее необходимо поверхностно повредить только тогда в семя начнет поступать вода (такая обработка необходима для семян душистого горошка). Другие растения с твердой семенной кожурой стимулируют к прорастанию, выдерживая их в воде в течение 24 часов.

Семядоли — первые листья зародыша (один два, иногда большее число), которые содержат запас питательных веществ, необходимый молодому растению на начальных стадиях роста. Семядоли остаются в земле (подземное прорастание) или выносятся на поверхность почвы на молодом стебле (надземное прорастание). По мере развития растения и появления настоящих листьев семядоли съеживаются и отмирают.

У некоторых семян основной запас питательных веществ сосредоточивается в эндосперме (специальная запасающая ткань), а не в семядолях.

01_01.jpg

Находящееся в состоянии покоя семя содержит семядоли (а), зародышевый корешок (б) и запас питательных веществ. Все это окружено плотным покрытием, или семенной кожурой (в).

При прорастании семядоли разрастаются, раздвигая семенную кожуру. Происходит развитие корешка (г), семядоли выносятся наружу (д). Формируются настоящие листья (е).

Корешок. Первый корень, образующийся из семени, называется первичным корешком. Обычно он появляется раньше первого побега с семядолями и направляется вниз в почву.

Подсемядпльиое колено, или гипокотиль. Это часть стебля у проростков растений от корневой шейки до места прикрепления семядолей.

Зародышевая почка. Первый побег, или зародышевая почка, несет над собой семядоли. У некоторых семян он развит хорошо, у других — слабо.

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.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.

Образовательная ткань

Рост, а следовательно, и развитие растений обеспечиваются деятельностью образовательной ткани, или меристемы. Ее клетки имеют многоугольную форму, крупное ядро, многочисленные поры в оболочке и рибосомы в цитоплазме.

В зависимости от происхождения различают общие и специальные образовательные ткани. Первые развиваются из зародыша семени. Их клетки постоянно делятся и дают начало апикальным или верхушечным меристемам. А уже из него развиваются эпидерма, паренхима и прокамбий.

развитие взрослого растения

Кроме верхушечных, в зависимости от расположения меристемы, бывают боковые (латеральные), краевые (маргинальные) и интеркалярные. Последние обеспечивают вставочный рост. При делении клеток интеркалярной образовательной ткани происходит удлинение междоузлий стебля и развитие черешков листьев.

Развитие листьев

Генетика, лежащая в основе развития формы листа у Arabidopsis thaliana , подразделяется на три стадии: зарождение зачатка листа , установление дорсивентральности и развитие краевой меристемы . Зачаток листа инициируется подавлением генов и белков семейства KNOX класса I (таких как SHOOT APICAL MERISTEMLESS ). Эти белки KNOX класса I непосредственно подавляют биосинтез гиббереллина в примодии листа. Было обнаружено, что многие генетические факторы участвуют в подавлении этих генов в зачатках листьев (таких как ASYMMETRIC LEAVES1, BLADE-ON-PETIOLE1 , SAWTOOTH1 и т. Д.). Таким образом, при таком подавлении уровни гиббереллина повышаются, и приморий листьев инициирует рост.

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.

Картофель выходит из глубокого покоя через 3-4 месяца.Картофель выходит из глубокого покоя через 3-4 месяца. Фото: Mathias Karlsson, 2006

Находясь в глубоком покое, растения не могут расти даже при благоприятных условиях, например, картофельные глазки не пробуждаются 3-4 месяца, 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 15–20 дней до высадки на постоянное место. Подращивание маточников улучшает созревание семян у растений с длинным вегетационным периодом.

Древесные растения

Некоторые растения остаются травянистыми на протяжении всей своей жизни, стебли других во взрослом состоянии становятся твердыми и одревесневшими. Этот процесс, известный как одревеснение, наблюдается у деревьев и кустарников. Растения, в которых происходит одревеснение, обычно живут много лет. Они значительно выше растений, имеющих нежные и сочные стебли.

Стадии развития растений

Каждый растительный организм, как и все живое, зарождается, растет и погибает. Такое развитие называют индивидуальным. В нем различают несколько фаз:

  • семя в состоянии покоя;
  • от прорастания семени до наступления первого цветения;
  • от первого до последнего цветения;
  • от последнего цветения до отмирания.

У представителей разных систематических единиц продолжительность стадий развития растений значительно отличается. К примеру, секвойя живет 3 тысячи лет, а молочная вика — 3 года.

прорастание растения из семени

Историческое развитие растений связано с эволюционными процессами, происходящими на планете. Первыми растениями, появившимися на Земле, были водоросли. С течением времени климат существенно изменился. Результатом этого был «выход» растений на сушу. Так появились высшие споровые растения — мхи, плауны, хвощи и папоротники. От них произошли современные семенные растения.

Продолжительность жизни

Цель существования растений — обеспечение возможности выживания вида. Большинство видов реализует это путем цветения и образования семян. Время, затрачиваемое на эти процессы, колеблется в значительных пределах. Растения, которые вырастают из семени, цветут, образуют семена и отмирают в течение года, — однолетние. Растения, завершающие полный жизненный цикл в течение двух лет, называются двулетними. Существуют также растения, живущие на протяжении нескольких лет; обычно они цветут каждый год и относятся к многолетним.

Приобретение растений

Чтобы растения успешно прижились, они должны иметь максимальную жизнеспособность в момент покупки. Обычно у садовода есть возможность выбора, поскольку он приобретает растения в различных питомниках.

Саженцы. С ноября по март в питомниках продают саженцы деревьев, кустарников и травянистых растений. Желательно посадить их как можно скорее, поскольку после выкапывания корни практически лишены почвы. Если немедленная посадка невозможна, растения прикапывают.

Горшечные растения. Растения, выращенные в сосудах, реализуются на протяжении года. При посадке растение вынимают из сосуда предельно осторожно, чтобы не повредить его корневую систему. Не следует приобретать растения, вступившие в цветение, поскольку они, возможно, миновали фазу, благоприятную для посадки.

Корневой ком. Некоторые кустарники, например рододендрон и хвойные растения формируют густую мочковатую корневую систему и часто продаются с комом земли. В процессе посадки корневой ком подрезают со всех сторон, стараясь, однако, не затрагивать непосредственно основные корни.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...