Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Возрастающее значение приобретает физиология растений в селекции. Установление и познание физиолого-генетических связей в живой растительной клетке позволят в большей мере выявлять и наследственно закреплять количественные и качественные признаки растения, а также управлять формированием урожайности путем направленного распределения ассими-лятов.
Приоритетным направлением в теории и практике физиологии растений становится познание механизмов саморегулирования и самонастраивания жизненных процессов целого растения и создание на этой основе кибернетических методов регулирования (управления) процессами обмена веществ, энергии и формированием продуктивности растительных организмов и агрофитоценозов — посевов, адаптивных систем в различных почвенно-климатических условиях.
Для этой цели, кроме физиологических и биофизико-хими-ческих методов, должны применяться математическое моделирование потенциальной продуктивности для конкретных условий выращивания растений и исследование моделей на ЭВМ
с помощью вычислительно-логических алгоритмов триады «модель — алгоритм — программа».
Физиология' растений является наибмее развитой отраслью экспериментальной ботаники, которая в XIX в. выделилась в ¦самостоятельную науку. Она тесно связана с химией, физикой, биохимией, биофизикой, микробиологией, молекулярной биологией.
Все функции зеленого автотрофного растения — питание, дыхание, рост, развитие, размножение, а также безграничное разнообразие различных жизненных явлений — можно свести к процессам превращения веществ и энергии, изменения и развития форм растительных организмов. Функции каждого органа растения непосредственно влияют на деятельность растения в целом, зависят от других органов и взаимосвязаны. Создание и накопление растением органических' веществ — результат взаимосвязанных физиологических процессов, интенсивность которых определяется особенностями самого растения и условиями, в которых оно выращивается.
Главная задача физиологии растений — познание закономерностей жизнедеятельности растительного организма в онтогенезе в различных условиях среды. Методологической основой этой науки, как и всех других наук, является диалектический материализм, который исходит из представлений о жизни как особой форме движения материи.
Диалектический материализм как философская система служит ключом к пониманию и объяснению сложности и многогранности явлений живой природы и растительного организма в частности. Каждый из основных законов диалектики отражает какую-либо существенную сторону развития объективного мира. Применение законов диалектики как метода познания в физиологических исследованиях на современном научно-техническом уровне открывает новые научные и широкие практические перспективы.
Проявление элементов диалектики прослеживается в истории развития учения о клетке от Р. Гука до наших дней. Электронно-микроскопические исследования ультраструктурной организации клетки, исследование функций органелл и различных компонентов клетки на субклеточном и молекулярном уровнях и изучение клетки как целостной термодинамической системы ¦— свидетельство действенности законов диалектики в биологии.
Величайшее достижение биологии нашего столетия •— открытие материальных носителей жизненных функцийнуклеотидов, в частности ДНК. Э'то ставит новые проблемы, связанные с возможностью влиять на растительный организм.
Если в XIX и начале XX в. роль науки заключалась в том, что она открывала законы природы и намечала пути их ис-
пользования на практике, то в настоящее время ее роль значительно возросла — наука должна непосредственно определять технологические процессы. Дальнейшее развитие отраслей современного производства стало возможным на основе научного эксперимента и соответствующих исследований. Институт, лаборатория, ферма, поле, завод составляют единый научно-производственный комплекс,
Успехи химии, физики и математики в значительной мере влияют на дальнейшее развитие физиологии растений. Прочный контакт с биохимией, биофизикой способствует совершенствованию ее методов исследования, благодаря чему физиология растений становится более точной наукой.
Бурное развитие биохимии, задачей которой является изучение химических превращении, происходящих в процессе жизнедеятельности организмов, способствует изучению обмена веществ и энергии автотрофного зеленого растения на субклеточном и молекулярном уровнях. Определенное влияние на развитие физиологии растении оказывает кибернетика, которая изучает процессы управления в различных системах (технике, экономике и живой природе).
В современной физиологии растений различают шесть принципиально важных направлении.
Биохимическое направление' рассматривает функциональное значение разнообразных органических веществ, образующихся в растениях в процессе фотосинтеза, дыхания, выявляет закономерности минерального (почвенного) питания растений, исследует пути биосинтеза органических соединении из простейших минеральных веществ (С02, вода, аммиак, нитраты, серная и фосфорная кислоты, магний, кальций, калий, микроэлементы), раскрывает роль минеральных веществ как регуляторов состояния коллоидов и катализаторов и как центров электрических явлений в клетке, участие их в синтезе органических соединений.
