Condițiile externe au un impact direct și indirect asupra creșterii economice. Aceasta din urmă se datorează faptului că rata de creștere depinde de intensitatea tuturor celorlalte procese fiziologice, nutriția aerului și a rădăcinilor, alimentarea cu apă, intensitatea proceselor metabolice și energia. În acest sens, influența condițiilor externe poate afecta intensitatea creșterii printr-o schimbare în oricare dintre aceste procese. În același timp, cauzele acestei sau acelei influențe nu pot fi întotdeauna stabilite cu o precizie suficientă, deoarece în mediul natural influența factorilor individuali este strâns legată.
Creșterea plantelor este posibilă în intervale de temperatură relativ largi. Plantele de floră de primăvară devreme cresc la o temperatură chiar mai mică de 0 ° С. Există plante pentru care limita superioară de creștere a temperaturii este oarecum mai mare de 50 ° C. Pentru fiecare specie de plante, în funcție de caracteristicile sale și, în principal, de originea geografică, anumite limite de temperatură sunt caracteristice, în care sunt posibile procese de creștere. Există trei puncte de temperatură cardinale: temperatura minimă la care începe doar creșterea, temperatura optimă este cea mai favorabilă pentru procesele de creștere și maximul la care se încetează creșterea. Datele din Tabelul 7 arată că plantele diferă foarte puternic de temperatura minimă la care începe creșterea. Temperaturile optime și în special cele maxime pentru creșterea diferitelor culturi sunt foarte apropiate. Pe măsură ce temperatura crește de la minim la cea optimă, rata de creștere crește brusc. În regiunea temperaturilor mai scăzute, se observă o creștere mai rapidă a ratelor de creștere cu creșterea temperaturii. Acest lucru poate fi văzut clar din datele privind modificarea coeficientului de temperatură în diferitele intervale de temperatură. Astfel, rata de creștere a răsadurilor de mazăre crește cu un factor de 9 atunci când temperatura crește de la 0 la 10 ° C, cu un factor de 2,5 de la 10 la 20 ° C și cu un factor de numai 1,9 de la 20 la 30 ° C. Temperaturile optime nu pot fi aceleași pentru creșterea diferitelor organe ale aceleiași plante. De regulă, temperatura optimă pentru creșterea sistemelor de rădăcină este mai mică în comparație cu organele de suprafață. Pentru creșterea lăstarilor laterale, temperatura optimă este mai mică comparativ cu creșterea tulpinii principale.
Plantele folosesc lumina în două moduri: în primul rând, ca sursă de energie (sursa de lumina de energie pentru sinteza compușilor organici - fotosintezei); în al doilea rând, ca semnal sau sursă de informație. În cel de-al doilea caz, energia luminii poate avea mai multe ordine de mărime mai mică decât în prima. Lumina are un impact mare și divers pe ritmul și natura ea a crescut ca corpuri separate, iar organismul de plante ca un întreg. În acest caz, influența luminii asupra diferitelor părți ale proceselor de creștere este ambiguă. Astfel, lumina necesară pentru procesul de percolare fotosinteza, și, prin urmare, plante preciziilor set-masă fără lumina nu merge. Cu toate acestea, creșterea celulară se întinde pot merge în întuneric, în plus, în lumină, acest proces este inhibată. Lumina are o mare influență asupra proceselor de formare. puieți etiolate cultivate în întuneric, caracterizate printr-un număr de tomicheskih-ana și caracteristicile morfologice. În absența luminii, structura anatomică a tulpinii este simplificată. Dezvoltarea slabă a țesuturilor cilindrului central, a țesuturilor mecanice. Cu toate acestea, întinderea celulelor în întuneric este foarte intensă. Ca urmare, se formează tulpini lungi, alungite. Frunze redus, de la plante dicotiledonate în loc de lama de frunze de-razuyutsya doar fulgi mici. Lăstarile etiolate au o nuanță ușor gălbuie. Aparent tulpina mai repede trăgând și rădăcina etiolate a evoluat în timpul evoluției, așa cum apare o durere mai germinarea cazuri de semințe în sol, în absența luminii, iar aceste caracteristici și lipsa frunzelor facilitează răsad este penetrarea-venie prin stratul de sol . Este posibil ca extensia tijei în absența luminii este rezultatul lipsei de inhibitori de creștere. În întuneric se formează multe auxine. Încălcarea raportului auxinelor și inhibitorilor determină o creștere neechilibrată. Când răsadurile părăsesc suprafața solului, au loc schimbări interne și externe. În întuneric, în răsadul îndoite clicotiledonate hipocotil care protejează punctul de creștere este deteriorat de sol-TION. Sub influența luminii, această îndoire ("cârlig") se îndreaptă. Având în vedere creșterea stem este inhibată crește creșterea frunzelor, și iau forma obișnuită. Sub influența modificărilor de lumină apar stem anatomice, epidermă diferențiate și firele apar variază de colorat - sin teziruetsya clorofilă. Aceste modificări se numesc fotomorfogeneză. Institutul interesant de remarcat faptul că răsadurile de țesut pot fi considerate ca fiind „conducte de lumină“, adică. E., ei sunt capabili să efectueze lumină. Ca urmare, sub influența organelor aeriene ușoare schimbă direcția și creșterea sistemelor de rădăcină. Asta contribuie la aprofundarea lor.
Studiul efectului regiunilor spectrale individuale asupra modificărilor enumerate (fotomorfogeneză) a arătat că acestea sunt cel mai adesea cauzate de expunerea la lumina roșie cu o lungime de undă de aproximativ 660 nm. Pentru ca lumina să aibă vreun efect fiziologic, trebuie să fie absorbită de o anumită substanță. Această substanță a fost pigmentul fitochrome. Sa demonstrat că multe reacții fiziologice cauzate de iradierea cu lumină roșie pot fi eliminate prin iradiere cu lumină roșie (lungime de undă de aproximativ 730 nm). Aceste studii au condus la concluzia că fitochromul există în două forme, care, sub influența iradierii cu lumină cu o anumită lungime de undă, pot să treacă unul în celălalt. Phytochromul, care absoarbe lumina roșie, se numește roșu fitocrom (Fc) și absoarbe roșu - phytochrome red roșu (Fdk). Când lumina roșie este absorbită (660 nm), FK merge la Fdk. și când lumina roșie (730 nm) este absorbită, Fdk trece în Fc:
Sistemul fitocrom este aparent foarte vechi, deoarece este prezent chiar și în cianobacterii și în unele organisme heterotrofice. Phytochromele se găsesc în diferite organe ale plantei. Programele fiziologice, care sunt reglementate de sistemul fitochrome, pot fi atribuite fotomorfogenetic. Principalul criteriu pentru aceste reacții este reversibilitatea lor (cauzată de iradierea cu lumină roșie și îndepărtată atunci când este iradiată cu lumină roșie). Caracteristicile influenței luminii roșii și roșii sunt vizibile când se studiază germinarea semințelor fotosensibile.
examinarea datelor din tabel arată că efectul benefic asupra germinației luminii roșii este îndepărtat prin iradiere cu mult mai-roșu. Prin rea-tsiyam sistem fitohromnoy reglementate includ inhibarea creșterii tijei, deschiderea hipocotil cârlig, cotiledoane desfășurare, epidermă diferențierea-TION și formarea stomate elementelor Xylem, orientarea cloroplaste, formarea de antociani, germinare seminte fotosensibile, plante de reacție foto periodice etc .. Toate procesele de sistem fitohromnoy ajustabil este împărțit în două tipuri: 1) procese care sunt influențate de iluminare cu lumină roșie sunt amplificate (de exemplu, diferențierea epidermei, sinteza antociani germinate Seminte; UE) 2) procesele care sunt inhibați (alungirea hipocotil stem creștere).
Mecanismul de acțiune al fitochromului nu a fost cunoscut până în prezent. Forma activă a fitochrome este Fdk. este educația care are loc sub influența iradiere cu lumină roșie provoacă anumit efect fiziologic-cal. Cu toate acestea, FDA nu participă la toate reacțiile, ci doar la o anumită parte a acesteia. Este posibil ca această parte activă a FDC asociate cu membrane si cu siguranta adaptate acestora. În acest sens, datele sunt de interes nu-metskogo fiziolog W. Haupt, potrivit căreia cloroplaste sunt orientate la unghiuri drepte față de fasciculul de lumină roșie. În acest caz, fasciculul poate avea un diametru de 3 microni, și nu este expus în mod direct la cloroplaste. Din aceasta, dar putem concluziona că phytochrome este localizată predominant în membranele, fiecare într-un anumit membrane orientate sub formă de phytochrome fel. Atunci când sunt iluminate de anumite raze ale spectrului, această schimbare de orientare Xia, care produce o schimbare în orientarea cloroplaste. Efectul PDS se poate manifesta rapid (minute) și lent (ore). În primul caz, acțiunea Fdk. aparent, este asociat cu o schimbare a proprietăților membranelor. Există o ipoteză că lanțurile de semnal joacă un rol în efectele rapide ale fitochromului. Acumularea de Fdk în membrane afectează permeabilitatea lor, în special pentru K +. care, la rândul său, modifică potențialul electric și provoacă un anumit efect biologic, de exemplu, niktinasticheskoe frunze de închidere. În cazul unor efecte de lungă durată sugerează că phytochrome determină activarea (dezinhibare) a genomului (T. Moore). Această analiză este confirmată de faptul că, prin adăugarea de inhibitori sin-teză de lumină roșie de proteine și ARN-ul de acțiune nu este afișată. Există dovezi că fito-crom reglează transcripția multor gene asociate cu ecologizarea și gena de bază care codifică subunitatea mică RBF carboxilază / oxigenază clorofilă și proteinele înrudite. Se arată, de asemenea, că lumina roșie induce formarea unui număr de enzime. Răspunsul cauzat de FDK sau sub formă de luptă împotriva CCA, depinde de starea celulei sau a țesutului, de competența sa. Sub influența activității luminii roșii fitohormoni cum ar fi giberelinelor și citochinine, crește. Este posibil ca actiunea phytochrome în genomul fitohormonii GRO-sredovano. După cum sa menționat, multe dintre schimbare TION phytochrome fiziologice și morfologice induse asociat cu intensitate redusă de scurtă durată iluminare 1/100 lumină solară pentru 1 min - reacții nizkoenerge ical (NRE). Cu toate acestea, sa demonstrat că, în scopul de curse in-teniyah au dispărut toate semnele gălbejire și le-au dobândit un aspect normal, acest lucru nu este primul suficient. Astfel, necesitatea unei iradieri mai lungi și mai intense a fost clarificată. Sa ajuns la concluzia că astfel de efecte includ reacțiile cu energie înaltă (BER). Este BER care asigură creșterea normală a lăstarilor. În același timp, s-a dovedit că spectrul acțiunii BER este, de asemenea, oarecum diferit. Cea mai mare influență nu este roșu, ci roșu îndepărtat (710-730 nm) și raze albastre. În ceea ce pigmentii (fotoreceptori), care sunt responsabile de reacție, pentru manifestarea acțiunii luminii de extremă roșu este aceeași ca și F. fotoreceptor pentru lumină albastră instalat în cele din urmă, este posibil ca flavin compuși, de exemplu, flavinokarotinoidy. Recent, acțiunea de lumină albastră asupra plantelor este acordată o atenție deosebită. Se arată că lumina albastră afectează procesele electrice și genetice, schimbă metabolismul. Și acțiunea sa este diferită de efectele luminii roșii. Exemple de procese reglementate de lumină albastră sunt fototro-Pismo etc. și biosinteză pigment. Stimularea Instalat de albastru-descărcare lumina biosinteza amidonului sheniya și celulele stomatele închidere malat. Îmbogățirea cu substanțe active osmotic duce la descoperirea stomatelor. Lumina albastră afectează mișcarea stomatelor, de asemenea, prin activarea membranei plasmatice H + -ATPaza. Lumina albastră provoacă apariția unei diferențe de potențial, care afectează fluxul de ioni. In cazul genelor care stimulează lumină albastră stimulează transcripția și translația care duce la efecte morfogenetice. Având în vedere efectul luminii, trebuie să luăm în considerare impactul luminii cerc-losutochnogo asupra proceselor de creștere. Experimentele pe plantele care cresc în lumina lămpilor electrice (svetokultury) au arătat că creșterea multor plante la lumina de ceas este mult mai intensă, mai ales având în vedere dreapta calitatea luminii, adică. E. Tipuri (BS Moshkov). Astfel, atunci când în creștere răsaduri de culturi de copaci (stejar, pin) cu privire la situații SRI continuu de lumina lor crește creștere de 1,5-2 ori (VM Lehman). Aceste plante anuale ca mazăre și fasole, sunt, de asemenea, caracterizate prin foarte intensă a crescut, că, în condiții de iluminare zi și noapte. Cu toate acestea, există plante, a căror creștere de iluminat cameră are un impact negativ. În unele cazuri, iluminarea camerei este fenomenul, similare cu cele care sunt, de obicei din cauza lipsei de lumină. Plante cum ar fi tomatele, în condiții de iluminare continuă extinse, frunze Stâna vyatsya galben, clorofila este distrus. Acest fenomen se numește etiologie verde. Influența deosebit de dăunătoare a iluminării în timpul zilei este prezentată la o temperatură ridicată în timpul nopții.
Procesele de creștere necesită intrări de energie, sursa căreia este procesul de respirație. În acest sens, nevoia de oxigen este clară. Cu o scădere a concentrației de oxigen sub 5%, creșterea este inhibată. Acest lucru se întâmplă nu numai din cauza unei perturbări a balanței energetice, ci și din cauza acumulării de produse metabolice anaerobe (alcool, acid lactic). Nutriție minerală. Pentru desfășurarea normală a proceselor de creștere este necesară o cantitate suficientă de elemente minerale necesare. Rolul furnizării de plante cu azot este deosebit de specific. Acest lucru se datorează nu numai faptului că azotul face parte din proteine și acizi nucleici, ci și formarea a două grupuri majore de hormoni care reglează procesele de creștere (auxine și citokinine).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: