Влияние внешних (экологических) факторов на рост и развитие растений
Абиотические факторы среды: свет, температура, влажность почвы, газовый состав, условия минерального питания, ксенобиотики. Биотические факторы: внутри- и межвидовые взаимоотношения в фитоценозах (конкуренция аллелопатия, симбиоз, паразитизм).
1. Свет (380-780 нм) Свет влияет на фотосинтез - источник органических веществ, используемых рост. В зависимости от условий освещенности растение приобретают оптимальную форму для поглощения света в данных конкретных условиях.
Влияние качественного состава света на рост растений. Наиболее активно регулируют рост красные и сине-фиолетовые лучи. Рецепторы красного света – фитохромы, рецепторы синего света – криптохромы (каротиноиды и флавины). Фоторецепторы расположены на клеточных мембранах.
Красный свет тормозит деление и способствует удлинению клеток, т. е, стимулирует рост растений в высоту; он необходим для прорастания светочувствительных семян ряда культур (салат латук.Синий свет стимулирует деление клеток, но подавляет растяжение клеток (высокогорная флора, одиночные растения).
Фотопериодическая индукция цветения (фотопериодизм) - способность растений переходить к цветению только при определенном соотношении длины дня и ночи. Фотопериодизм, также как яровизация, представляет собой приспособительную реакцию, позволяющую растениям зацветать в определенное, наиболее благоприятное время года. Но длина дня действует на зацветание разных растений неодинаково.
- Короткодневные растения(КДР) зацветают при длине ночи более 12—14 ч, для перехода их к цветению важен темный период определенной продолжительности, а не длина дня. Если в середине темного периода дать короткую вспышку света, то КДР к цветению уже не переходят. Представители: рис, соя, кукуруза, просо, тыквенные, перец, баклажан, многие бобовые, хризантема и др.
- Длиннодневные растения (ДДР) зацветают при продолжительности дня более 12 ч и более. К ним относятся хлебные злаки, крестоцветные, укроп, клевер, свекла, морковь и др.
- Нейтральнодневные растения(НДР) зацветают при любой длине дня (некоторые сорта гречихи, гороха, хлопчатника, растения с широким ареалом и тропические виды).
2. Влияние температуры на рост и развитие растений
Оптимальный рост и оптимальное развитие происходят только в пределах определенных, специфичных для каждого вида температурных границ. Требования растений к t0 меняются с возрастом, они различны у отдельных органов растения (листья, корни, плодоэлементы и др.). Например, t0опт для роста корней ниже, чем для надземных органов.
Кардинальные температурные точки для роста растений.
|
Группа растений
|
Температура, 0С |
||
|
Минимальная |
Оптимальная |
Максимальная |
|
|
Теплолюбивые ( южные ) |
Более 100 |
30—350 |
44—500 |
|
Холодостойкие (ср. полоса России) |
0—50 |
25—300 |
30—350 |
|
Для большинства растений |
-5….+150 |
25—350 |
45—550 |
Суточный термопериодизм. Многие растения интенсивнее растут ночью. Для роста томатов оптимальная дневная температура +260С, ночная - +17…+190С.
Влияние температуры на развитие (см. яровизация)
3. Влажность почвы
При дефиците воды в тканях подавляется рост клеток растяжением (т.к. растяжение клеток заканчивается слишком рано) и формируется ксероморфная структура. Оптимальная влажность почвы для ростовых процессов 65—80(85) % НВ. При более высокой влажности нарушается аэрация почвы, ведет к угнетению дыхания корней и т.д. Повышенная влажность воздуха стимулирует рост стебля, а сухой воздух угнетает, даже при хорошем водоснабжении через корни.К содержанию воды в почве очень чувствительны кончики корней, т.к. они не имеют защиты, как апексы побегов (смыкающиеся листочки), поэтому они могут расти только в достаточно влажной атмосфере.
4. Газовый состав атмосферы (влияние аэрации)
При снижении концентрации О2в воздухе до 5 % рост растений резко тормозится, т.к. нарушается процесс дыхания и увеличивается количество токсичных продуктов анаэробного дыхания. Оптимальное содержание О2 в почве для роста корней – 7 - 12 %, а минимальное -3 - 5 %. Чем выше t0 почвы, тем выше потребность корней в О2 .
Избыток СО2 в воздухе приводит к снижению рН (закислению) клеточных стенок, что вызывает кратковременный рост тканей. Например, в загущенных посевах злаков повышена концентрация СО2в надпочвенном слое воздуха, что вызывает вытягивание нижних междоузлий и как следствие этого полегание растений).
5. Условия минерального питания
Растения растут нормально при достаточном и сбалансированном снабжении всеми необходимыми элементами минерального питания. Избыточное минеральное питание, особенно азотом, приводит к чрезмерному росту вегетативных органов в ущерб генеративным, и репродуктивным, что приводит к снижению урожая и качества семян, плодов. При выращивании зеленных овощных культур и кормовых трав на зеленую массу целесообразно применять высокие дозы удобрений.
