Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Знание критических периодов в жизни растений по отношению к отдельным факторам внешней среды очень важно для разработки рациональной технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Вопросы для самоконтроля
I. Как взаимодействуют вегетативные и репродуктивные органы в процессе
1 формирования зерновки злаковых культур?
L’. Каковы особенности превращения веществ при созревании семян маслинных культур?
3. Каковы особенности созреваиия и превращения веществ в сочных плодах?
4. Какие существуют способы ускорения созревания плодов?
5. Какие установлены закономерности химической изменчивости сельскохо-
зяйственных растений под влиянием климатических, почвенных факторов и условий питания?
6. Как образуется чтилеи и растениях и каков спектр его биологического действия?
7. Из каких компонентов состоит «вредный азот» в корнеплодах сахарной свеклы? Почему он «вредный»?
8. Какие периоды в жизни растений называются критическими?
9. Какое влияние оказывают условия выращивания сахарной свеклы на ак-
тивность и направленность действия еахаросинтетазы?
10. Что обусловливает потемнение мякоетп сырых н вареных клубней картофеля?
ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К УСЛОВИЯМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ
Распространение растений в природе определяется их наследственностью. Так, теплолюбивые растения и растения короткого дня характерны для южных широт, менее теплолюбивые и растения длинного дня —для северных. В пределах одного географического района наследственные особенности растений определяют их топографическое размещение: влаголюбивые произрастают ближе к водоемам, теневыносливые — под пологом леса и т.д. Вместе с тем наследственность растительных организмов является результатом влияния на них определенных условий внешней среды. Влаголюбие и теневыносливость, жароустойчивость, холодоустойчивость и другие экологические особенности растений возникли и сформировались в процессе эволюции вследствие длительного действия тех или иных факторов.
Большое значение имеют и внешние условия, в которых проходит развитие (онтогенез) индивидуума. На растительные организмы в течение жизни влияют неблагоприятные факторы: низкие и высокие температуры, засуха, чрезмерная инсоляция, избыток воды и солей в почве и т.д. Растения проявляют устойчивость к ним как результат приспособления к условиям существования, сложившимся исторически.
Познание природы устойчивости растений очень важно как с теоретической, так и с практической точек зрения. На протяжении многих лет в этой области физиологии растений господствовали взгляды, что каждый из видов устойчивости определяется каким-либо отдельным анатомо-морфологическим или химическим признаком, сложившимся вне влияния условий, в которых формировалась наследственность растительных организмов. Однако еще К. А. Тимирязев отмечал, что фактором, вызывающим у растений защитные приспособления, являются условия существования. Для дальнейшего изучения природы устойчивости растений большое значение имеет глубокое познание их индивидуального развития.
ЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ
Жароустойчивость — способность растений выносить перегрев. Обычно при температуре 40 °С и выше нормальные физиологические функции растения угнетаются, что вызывает отмира-
ние клеток. Высокие температуры разрушают белково-липидный комплекс плазмалеммы протопласта, что приводит к потере осмотических свойств клетки. Но имеются виды, которые переносят довольно высокие температуры.
Из цветковых растений наиболее жароустойчивы суккуленты, некоторые кактусы и др. Представители семейства Толстян-ковые могут выдерживать нагревание солнечными лучами до 55—65 °С. Из культурных растений жароустойчивостью обладают теплолюбивые растения южных широт — сорго, рис, хлопчатник, клещевина. Наиболее жароустойчивы некоторые сине-зеленые водоросли и бактерии, живущие в горячих источниках при 70 °С. У термофильных микроорганизмов жароустойчивость обусловливается высоким уровнем обмена веществ и повышенным содержанием РНК в клетках. Белок в комплексе с РНК становится более устойчивым к тепловой коагуляции. Жароустойчивость суккулентов обусловлена повышенной вязкостью цитоплазмы, большим содержанием связанной воды в клетках и пониженным обменом веществ. Многие мезофиты и ксерофиты хорошо переносят высокую температуру благодаря интенсивной транспирации, снижающей температуру листьев. Кроме того, мезофиты обладают повышенной вязкостью цитоплазмы и усиленным синтезом белка, что также усиливает жароустойчивость. В период образования генеративных органов жароустойчивость однолетних и двулетних растений снижается.
Засухоустойчивость — способность растений переносить значительное обезвоживание клеток, тканей и органов, а также перегрев. Обезвоживание вызывает нарушение коллоидных и химических свойств цитоплазмы — изменяются степень ее дисперсности и адсорбционная способность. Синтез белка резко падает, так как активируется аденозинтрифосфатаза, разрывающая нити информационной РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субъединицы. Водный дефицит нарушает метаболизм, замедляет или останавливает рост растений, снижает их продуктивность. К наиболее засухоустойчивым растениям относятся ксерофиты и мезофиты, произрастающие в сухом и жарком климате.
