Специфіка морфогенезу органів рослинного організму протягом різних фаз онтогенезу та умов росту та розвитку рослин

ВСТУП


Всі живі організми, а також і дерева, мають властивості, які відрізняють їх від неживих тіл. Це обмін речовин, ріст та розвиток. Таким чином, ріст - це одна із властивостей живого організму. Але дати визначення росту зовсім непросто, особливо якщо мати на увазі те, що б однаково підходило і для мікроскопічної водорості, і для дерева. Зазвичай під ростом розуміємо збільшення розмірів організму. Але набухання проростаючого тіла насінини від всмоктування води неможна назвати ростом, так як при підсушуванні воно знову зменшуються.

Ріст рослини складається із поділу клітин і збільшення їх об'єму. Кожна рослинна клітина проходить три фази росту, які можна спостерігати на молодому корінчику, який росте. Перша фаза ембріональна коли число клітин збільшується за рахунок їх поділу. В цій фазі знаходяться клітини конусу наростання під кореневим чохликом. Друга фаза - розтягування, коли кожна клітина сильно витягується. Цю фазу проходять клітини, які лежать за конусом наростання, в зоні росту, так як витягування клітин і є власне ростом в звичайному його розумінні. Третя фаза - внутрішня диференціація (кінцева спеціалізація) клітини. В цій фазі знаходяться клітини всмоктувальної зони кореня.

Обєктом дослідження є ріст та вегетація рослиняк одна із властиостей живого організму.

Предмет дослідження -специфіка морфогенезу та умови росту та розвитку рослин.

Метою дослідження є виявлення специфіки морфогенезу органів рослинного організму протягом різних фаз онтогенезу та умов росту та розвитку рослин.

Для досягнення поставленої мети нами були поставлені такі завдання:

.Навести порівняльний аналіз основних фаз вегетації рослин.

.Дати характеристику умов росту та розвитку рослин.

.Виявити специфіку морфогенезу та диференціації органів рослинного організму.

При виконанні курсової роботи нами були використані такі методи дослідження, як аналіз, синтез, порівняння, умовивід, описовий.


Розділ І. РОСЛИНИ І ІХНІ ВИМОГИ ДО ЗОВНІШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА


.1 Фази вегетації рослин


Протягом року рослини проходять два основних довгих періоду : вегетацію і відносний спокій - і два коротких : період переходу від вегетації до спокою і від спокою до вегетації.

У травянистих та деревних рослин період вегетації проходить по-різному.

Трав'янисті рослини в процесі росту і розвитку проходять ряд фаз, які послідовно змінюють одина одну. У однорічних і багаторічних рослин зазвичай розрізняють такі фенологічні фази: 1) сходи, весняне відростання; 2) кущіння (злаки, осока), утворення вкорочених пагонів і розеток (різнотрав'я), розгалуження (бобові); 3) вихід у трубку (злаки); 4) колосіння (злаки, осока), бутонізація (бобові, різнотрав'я); 5) цвітіння; 6) плодоношення; 7) відмирання пагонів.

Весняне відростання у різних видів багаторічних трав починається при різній температурі, але не нижче 2-7 ° С.

У перший період розвитку при відносно низьких температурах повітря і грунту ростові процеси уповільнені. З підвищенням температури з бруньк зони кущіння або кореневої шийки починають формуватися нові пагони. У бобових вони розвиваються також з бруньок, наявних у вузлах стебла. Кущіння, утворення розеток і розгалуження наступають через 2-3 тижні після весняного відростання. Інтенсивність цих процесів визначається не тільки температурними умовами, а й характером забезпеченості водою, світлом і поживними речовинами. Майже у всіх багаторічних рослин спостерігається літньо-осіннє кущіння, коли закладаються нові пагони. У тимофіївки лучної в літньо-осінній період формується більше пагонів, ніж навесні, причому навесні утворюються видовжені, а восени - укорочені пагони. З віком, починаючи з третього- четвертого року життя, здатність рослин до кущіння слабшає [10].

Фаза виходу в трубку характеризується наявністю першого стеблового вузла спочатку у головного, а потім у бічних пагонів. У цей час спостерігається інтенсивний ріст пагонів, добовий приріст може сягати 5-7 см.

Фаза колосіння у злаків і осоки починається виходом суцвіття назовні з верхньої листової піхви і закінчується початком цвітіння. У бобових і різнотрав'я аналогічна фаза бутонізації. Починається вона формуванням суцвіття і закінчується також початком цвітіння. До цього періоду формується врожай високої кормового якості.

Слідом за колосінням і бутонизацією настає фаза цвітіння, тривалість якої у різних видів від декількох днів до декількох місяців. У бобових в цю фазу накопичується максимальний врожай надземної маси.

Тривалість фази плодоношення, від зав'язування насіння до повної стиглості, становить 10-15 днів і більше.

Після повного дозрівання насіння відбувається відмирання пагонів і підготовка рослин до зимового періоду спокою.

Залежно від біологічного виду, зони і умов зростання довжина вегетаційного періоду у однорічних рослин (сходи - дозрівання) коливається від 40 до 150 днів, у багаторічних (весняне відростання - дозрівання) - від 80 до 110 днів.

Період вегетації настає навесні від розпускання бруньок і триває до масового листопаду восени [9].

Найголовнішими умовами, що визначають довжину вегетаційного періоду рослини , є температура і тривалість денного освітлення , що в свою чергу пов'язано з географічним положенням і періодичністю надходження тепла і світла від сонця.

Початок і тривалість фаз росту і розвитку рослин залежать від сорту, природних умов і агротехніки. Окремі породи плодових і ягідних рослин мають свої фенофази, що протікають у відносно різні терміни.

Залежно від темпів наростання або зниження температури, від сили і тривалості освітлення, від вологості повітря та інших зовнішніх умов темпи проходження фенофаз по роках можуть сильно змінюватися. Наприклад, при збільшенні вологості грунту і повітря вегетаційний період подовжується; навпаки, зменшення вологості тягне за собою скорочення вегетаційного періоду.

У плодових і ягідних рослин розпускання вегетативних і квіткових бруньок проходить неодночасно. Вегетативна брунька спочатку набухає , потім лопаються брунькові луски, з'являється зелений конус , виступають листові зубчики і нарешті розвивається один або кілька листів. У другу половину вегетаційного періоду закінчується формування бруньок, які виникають в пазухах листків. Протягом вегетаційного періоду пагони накопичують запасні речовини, необхідні для перезимівлі та подальшого розвитку в наступному році. Ступінь розвитку пагона залежить не тільки від його розміру та кількості бруньок на ньому, а й від умов росту і характеру живлення протягом вегетаційного періоду. На слаборастучих пагонах яблуні та груші зазвичай закладаються плодові бруньки, а на сільнорастучих - ростові.

Тривалість росту пагонів яблуні, залежно від району зростання становить 70-90 днів, у кісточкових порід відповідно від 50 до 70 днів. У суху погоду ріст пагонів закінчується раніше, в дощову - пізніше.

Плодові бруньки закладаються в пазухах листків і за своїм положенням можуть бути верхівковими або бічними. Закладання починається з формування покривних лусок і закінчується утворенням внутрішніх органів квітки - тичинок і маточок . У раньоквітучіх сортів плодових дерев бруньки закладаються раніше, ніж у пізноквітучих. Період закладання бруньок триває у яблуні 3 - 3,5 місяці , у кісточкових порід 2,5 - 3 місяці. У всіх плодових порід процес формування квіткових бруньок завершується в тій чи іншій мірі навесні наступного року.

Вегетація квіткової бруньки починається набуханням і закінчується повним розкриттям квітки. У рослини на одній і тій же гілці бутони розпускаються неодночасно, внаслідок чого цвітіння триває кілька днів. На тривалість цвітіння роблять великий вплив погодні умови. У суху і жарку весну цвітіння відбувається швидше і закінчується значно раніше, ніж в затяжну холодну весну. Процес запліднення, що відбувається у квітці, протікає лише за сприятливих температурних умов [2].

З фенофаза розвитку плодових і ягідних рослин пов'язують всі агротехнічні заходи і догляд за ними. У ранній весняний період більшість плодових і ягідних рослин живе головним чином за рахунок пластичного матеріалу, відкладеного в надземній частині та в кореневій системі дерева у попередньому році, а не за рахунок поживних речовин, наявних в цей час в грунті. Якщо ж у попередній рік рослина не накопичила достатньої кількості поживних речовин, то вона не в змозі буде закласти нові квіткові бруньки під урожай майбутнього року і стане на шлях періодичності плодоношення. Для регулювання процесів росту і плодоношення дуже важливе значення має забезпечення рослини поживними речовинами не тільки у весняний та літній періоди, а й в осінній.

Внесення азотистих добрив навесні на початку вегетації, сприяє утворенню гарного приросту і отриманню високого врожаю, а також закладці плодових бруньок для врожаю майбутнього року. Внесення азотистих добрив в період припинення росту надасть негативний вплив .

В середині весни і початку літа плодові та ягідні рослини, а отже, і їх вегетативні та плодові органи живуть вже не за рахунок накопичених пластичних матеріалів, а активно поглинають поживні речовини з грунту. У цей період необхідно забезпечити запас води в грунті, вносити органічні і мінеральні добрива, регулювати водно- повітряний і тепловий режим грунту шляхом поливу, мульчування і т. п. [5].

У другу половину літа згасає ріст як надземної, так і підземної частин, дерева майже не ростуть і підготовляються до періоду спокою; пізньої осені ріст коренів знову посилюється, приріст ж надземної частини призупиняється. Слідом за листопадом настає період спокою, який прийнято ділити на три фази: 1) фаза початкового спокою, 2) фаза глибокого, або природного, спокою і 3) фаза вимушеного спокою. Якщо в фазу природного спокою плодова рослина помістити в тепличні або кімнатні умови, то змусити його вийти з періоду спокою не вдасться. Порушення періоду вимушеного спокою має місце в практиці плодівництва в цілях отримання ранніх плодів і ягід. Тривалість періоду спокою є важливим біологічним і господарським властивістю рослини. Чим глибше і стійкіше спокій, тим меншим випадковостям піддаються рослини. Глибокий спокій впливає на стійкість рослин до морозів.


.2 Умови росту й розвитку рослин


Ріст і розвиток рослин пов'язані з умовами зовнішнього середовища; основні з них - тепло, світло, вода, повітря і живильні елементи. Вони рівнозначні. Тільки за наявності всіх цих чинників і оптимальному їх поєднанні рослини можуть нормально рости і розвиватися. Наприклад, у захищеному грунті (зимові теплиці), де можна штучно створити сприятливі умови для розвитку рослин, їх продуктивність у багато разів вище, ніж у відкритому грунті, де лише деякі умови можна регулювати. Тому необхідно знати роль кожного фактора в житті садових і овочевих рослин, щоб мати можливість керувати ними.

Тепло. Для нормального росту, розвитку та формування продуктивної частини плодово-ягідним, овочевим і декоративним рослинам необхідний певний режим температури. По відношенню до тепла плодово-ягідні рослини умовно поділяють на дуже теплолюбні (цитрусові, персик, волоський горіх, абрикос, виноград), теплолюбні (черешня, груша, слива, вишня, яблуня) і менш теплолюбні (агрус, смородина, малина, суниця).

Плодово-ягідні рослини також неоднаково реагують на тривалість теплого періоду. При тривалому зниженні температури збільшується період вегетації, сповільнюється ріст пагонів і дозрівання плодів і, як правило, погіршується їх якість.

Потреба рослин в теплі в різні фази вегетації неоднакова. Весняний ріст коренів яблуні починається, коли температура грунту досягає 4 ... 5 ° С, груші - 6 ... 7, вишні 6 ° С. Для активного росту коренів необхідна більш висока температура грунту - від 8 до 20 ° С. При різкому підвищенні або зниженні температури грунту ріст коренів призупиняється.

Для росту надземних частин плодових рослин необхідна досить висока температура повітря. Якщо набрякання бруньок у яблуні та інших рослин починається при 5 ° С, то розпускання їх і ріст пагонів - при температурі повітря вище 10 ° С. Для нормального цвітіння, запилення і запліднення рослинам необхідна температура 15 ... 20 ° С. При низькій температурі повітря потрапила на рильце маточки пилок не проростає і запліднення не відбувається.

Не завжди корисний і надлишок тепла в період вегетації. Підвищена температура призупиняє ріст кореневої та надземної систем, прискорює процес цвітіння, викликає аномалії плодів та ін

Режим температури відіграє важливу роль і в період відносного спокою. Восени і на початку зими при 0 ... 2 ° С коріння ще поглинають з грунту поживні речовини, в їх тканинах відбувається синтез органічних сполук, в надземної частини продовжується відкладення запасних речовин. Формування плодових бруньок, що почалося в червні-липні, за сприятливих умов триває і восени, і зачатки квіткових бруньок зимують більш розвиненими. Небезпечні для плодових рослин дуже низькі температури взимку. Найбільш чутлива до морозів коренева система. Коріння карликових підщеп яблуні, а також суниці гинуть при температурі грунту - 8 ... - 10 ° С, а коріння підщеп дикої лісової яблуні і сіянців Антонівки звичайної при - 14 ° С. Особливо страждає коренева система в безсніжні зими, а також після посушливих літа і осені.

При сильних морозах особливо ушкоджуються кора і деревина в розвилках дерев і біля основи штамбів, так як в їх-тканинах пізніше завершуються фізіологічні процеси і підготовка до періоду глибокого спокою. Нерідко рослини пошкоджуються морозами в кінці зими і рано навесні (лютий-березень). У цей період спостерігаються різкі перепади температур: від - 10, -20 ° С вночі до 5 ... 10 ° С вдень. Денні позитивні температури сприяють початку вегетації, тому тканини виходять зі стану спокою, втрачають загартування і втрачають здатність протистояти нічним морозам. У таких умовах особливо страждає кора штамбів від сонячних опіків, а також квіткові бруньки, особливо у кісточкових культур (слива, вишня, черешня). Дуже небезпечні пізні весняні заморозки, які збігаються з фазою масового цвітіння дерев і чагарників. Особливо чутливі до низьких температур тичинки, маточки і сім'ябруньки. При температурі - 1 ... - 1,5 ° С гинуть рильця і сім'ябруньки сливи і вишні, а при - 2 ° С - молоді зав'язі яблуні. Різні овочеві рослини також неоднаково реагують на режим температур, що залежить від їх походження. Найбільш вимогливі до тепла диня, кавун, баклажани, перець, огірки, помідори, гарбуз, фізаліс, кабачки, патисони, квасоля, кукурудза овочева. Насіння цих культур починають проростати при 13 ... 14 ° С. Вони не переносять тривалого зниження температури: при температурі нижче 10 ... 12 СС їх ріст і розвиток припиняються, а при заморозках вони гинуть. Найбільш сприятлива температура для росту, розвитку і плодоношення теплолюбних овочевих культур 20 ... 30 ° С.

Менш вимогливі до тепла капуста всіх видів, морква, буряк, ріпа, бруква, редька, редис, петрушка, селера, цибуля ріпчаста, часник, салат, шпинат, кріп, горох, боби. Насіння їх проростає при температурі нижче 10 ° С. Ці культури добре ростуть, розвиваються і формують продуктивну частину при 17 ... 20 ° С.

До зимостійким овочевим рослинам відносять щавель, ревінь, хрін, багаторічні луки. У рослин цієї групи зростання починається при 1 ... 2 ° С. Вегетуючі рослини можуть переносити заморозки до - 10 ° С. Перебуваючи в стані спокою, вони безболісно перезимовують у відкритому грунті [16].

У період росту і розвитку вимоги до умов температури у овочевих рослин змінюються. Під час набухання і проростання насіння необхідна більш висока температура, а при появі сходів більш низька. Тому в захищеному грунті при підвищеній температурі і недоліку світла часто спостерігається витягування рослин. У період цвітіння і плодоношення температура повинна бути підвищеною.

При зберіганні овочів і фруктів необхідна знижена температура - близько 0 ° С, щоб уповільнити процеси дихання і розпаду органічних речовин.

Світло. У природних умовах сонячне світло - єдине джерело енергії, що забезпечує фотосинтез. На світлі в листках рослин здійснюється синтез органічних речовин з вуглекислого газу повітря, води і мінеральних речовин, що надходять з грунту. Потреба у висвітленні залежить від породно-сортових особливостей, періоду розвитку, фази вегетації рослин, грунтово-кліматичних та агротехнічних умов.

При нестачі світла плодові рослини погано ростуть. Найбільшої інтенсивності освітлення вимагають репродуктивні органи (суцвіття, квітки, плоди). При відсутності світла вони не розвиваються. Відхилення від оптимальної освітленості викликає подрібнення листя. При недостатньому освітленні порушуються багато фізіологічні процеси (накопичення і обмін речовин, диференціація тканин і клітин, запилення і запліднення, формування плодів і насіння та ін) [17].

При поганому освітленні всередині крони знижуються довговічність плодових органів, їх продуктивність, якість плодів. Засвоєння рослиною надходять із зовнішнього середовища речовин знаходиться в прямій залежності від інтенсивності освітлення. Для кращої освітленості крони дерев і чагарників застосовують обрізку, при занадто щільній посадці рослини проріджують.

Вода. Зміст її становить 75-85% сирої маси рослин. На утворення коренів, пагонів, листя, плодів та інших органів рослин витрачається величезна кількість води. Так, для створення 1 кг сухої речовини рослини споживають 300-800 кг води. Велика частина її витрачається на транспіра-цію (випаровування)[17].

Основне джерело води для рослини - грунтова волога. Садові, овочеві та декоративні рослини краще ростуть при вологості грунту 65-80% повної польової вологоємності. При більшій вологості з грунту витісняється необхідний для нормальної життєдіяльності коренів кисень, при меншій - рослини відчувають нестачу вологи і зростання їх пригнічується. У Нечорноземної зоні при річному кількості опадів, 550-700 мм природне зволоження вважається достатнім. Однак щороку деякі місяці, а іноді і весь вегетаційний період бувають посушливими, тому нормальний ріст і продуктивність плодово-ягідних, овочевих та декоративних рослин неможливі без зрошення. Для вологолюбних рослин, вирощуваних на легких піщаних і супіщаних грунтах, потрібен постійний полив.

Повітря. Атмосферне повітря складається в основному з кисню (21%), вуглекислого газу (0,03%) і азоту (78%). Повітря - основне джерело вуглекислого газу для фотосинтезу рослин, а також кисню, необхідного для дихання (особливо для кореневої системи). Так, дорослі рослини на 1 га щодня поглинають більше 500 кг вуглекислого газу, що при вмісті його в 1 повітря 0,03% відповідають більш ніж 1 млн. . Для забезпечення нормальної життєдіяльності рослин необхідне постійне поповнення повітря вуглекислим газом. Штучне збільшення вмісту в повітрі вуглекислого газу до 0,3-0,6% (в 10-20 разів більше природного) сприяє підвищенню врожайності рослин. Внесення гною та інших органічних добрив у грунт дозволяє збагатити приземний шар повітря вуглекислим газом. У теплицях спеціально зброджують у бочках коров'ячий гній або пташиний послід, використовують балони зрідженого газу, спеціальні пальники, «сухий лід».

Вміст кисню в грунтовому повітрі трохи менше, а вуглекислого газу в кілька разів більше, ніж в атмосфері. На постачання коренів рослин киснем значно впливає аерація грунту. Щоб її поліпшити, треба часто рихлити грунт і утримувати її в чистому від бур'янів стані.

Поживні елементи. На побудову органів і формування врожаю рослини витрачають мінеральні речовини, що надходять з повітря (вуглекислий газ) і грунту (розчинені у воді макро-і мікроелементи). Так, вуглець, кисень, азот, фосфор, сірка та магній йдуть на побудову органів і тканин. Мідь, цинк, марганець, кобальт входять до складу ферментів, які сприяють засвоєнню мінеральних речовин. Азот, калій, фосфор, кальцій, залізо, магній, сірка необхідні рослині у великих кількостях і називаються макроелементами, інші необхідні в незначних кількостях і називаються мікроелементами. З макроелементів рослини в основному використовують азот, фосфор і калій. Кожен з цих елементів входить до складу різних органічних речовин і відіграє певну роль у фізіологічних процесах.

Азот входить до складу білків та інших органічних речовин. Найбільша кількість його йде на формування листя, пагонів, бруньок, квіток, плодів і насіння. Вміст азоту в цих органах помітно змінюється в різні періоди вегетації. Так, навесні в листках і пагонах воно підвищене. Джерелом азоту в цей період служать запаси, відкладені в рослині восени. Потім кількість азоту значно знижується. До осені вміст азоту знову збільшується і відбувається відтік його в зимуючі органи [8].

Тривалий недолік азоту призводить до голодування рослин, що виражається в припиненні росту пагонів, коренів, у формуванні більш дрібних і блідих листя, в осипання плодів і ягід. Достатня кількість азоту забезпечує активний ріст пагонів, формування великих темно-зеленого листя, більш ранній вступ рослин у плодоношення, інтенсивне цвітіння і підвищену завязиваемоеть плодів.

Надлишок азоту при недоліку в грунті фосфору і калію може негативно вплинути на розвиток молодих рослин. У цьому випадку затягується зростання однорічних пагонів, рослини пізніше вступають в період відносного спокою. У плодоносних дерев надлишок азоту обумовлює недостатнє визрівання плодів, їх бліде забарвлення, зменшення цукристості і лежкості, зниження зимостійкості плодових дерев.

Сполуки азоту надходять в рослини в основному з грунту, де вони накопичуються в результаті внесення органічних і мінеральних добрив, а також завдяки життєдіяльності бактерій, що фіксують азот з повітря.

Надлишок азоту в грунті, особливо в другу половину літа, призводить до уповільнення росту і дозрівання рослин. Крім того, в овочах, ягодах та фруктах може накопичуватися надмірна кількість нітратів, які отруйні для людей. Азотні добрива необхідно вносити при основній заправці грунту і в підгодівлі обережно, не перегодовуючи рослини.

Сполуки фосфору пов'язані з фотосинтезом і диханням рослин. Фосфор входить до складу складних білків. Недолік його послаблює ріст пагонів, розгалуження коренів, закладення квіткових бруньок. У грунті фосфор може перебувати у формі органічних і мінеральних сполук. При розкладанні органічних сполук він минерализуется і стає доступний коренів рослин. Велика частина мінеральних сполук фосфору важкорозчинних і малодоступна рослинам. У різних порід плодових поглинальна здатність коренів неоднакова. Коріння яблуні, наприклад, поглинають фосфор з важкорозчинних сполук краще, ніж коріння суниці, смородини, агрусу.

Калій сприяє засвоєнню вуглекислого газу, бере участь у підтримці водного балансу. Він забезпечує нормальне ділення клітин і тканин, ріст пагонів і коренів, формування листя і плодів, підвищує морозостійкість рослин. Недолік його приводить до зміни забарвлення листя - краї їх спочатку жовтіють, а потім покриваються коричневими плямами. У грунті калій міститься у вигляді органічних і мінеральних сполук. Піщані грунти бідні калієм. Основне джерело його - органічна речовина після мінералізації[11].

Залізо відіграє важливу роль в утворенні хлорофілу. При недоліку його рослини хворіють хлорозом (формуються світло-жовті і навіть білі листки).

Магній входить до складу хлорофілу. Недолік його викликає зупинку росту пагонів, хлороз або коричневу плямистість, передчасне відмирання і опадання листя.

Цинк - складова частина деяких основних ферментів, він впливає на утворення гормонів росту (ауксинів) і відіграє велику роль в окисно-відновних процесах в рослинах. При нестачі його у яблуні проявляється розеточ-ність (замість нормальних бічних пагонів утворюються розетки з дрібними деформованими листками).

Оскільки ці та інші елементи необхідні рослинам у невеликих кількостях, то потреба їх майже завжди задовольняється тими запасами, які містяться в грунті. Гостра нестача мікроелементів можна усунути внесенням їх безпосередньо в грунт або обприскуванням рослин (некореневі підгодівлі)[11].

вегетація рослина корінь генеративнийкорень генеративний

ВИСНОВОК ДО І РОЗДІЛУ


Ріст і розвиток рослин тісно пов'язані з умовами зовнішнього середовища. Основними зовнішніми факторами є тепло, світло <#"justify">·закріплює рослину в субстраті;

·поглинає воду й розчини мінеральних солей і проводить їх до надземних органів;

·служить депо запасних поживних речовин (буряк, морква);

·бере участь у диханні;

·синтезує біологічно активні речовини (гормони, алкалоїди, вітаміни, амінокислоти);

·виділяє в ґрунт різні кислоти (вугільну, яблучну);

·здійснює симбіоз з іншими організмами;

·є органом вегетативного розмноження.

Кількість коренів у однієї рослини може бути дуже великою - сотні, тисячі, а іноді й декілька мільйонів. Ступінь їх розвитку залежить від умов навколишнього середовища. Сукупність всього кореня однієї рослини називається кореневою системою. Її складають три різновиди коріння: головний, бічні та додаткові[14].

Головний корінь розвивається з корінця зародка при проростанні насінини. Бічне коріння є розгілкуваннями головного або додаткового коріння. Додаткове коріння утворюється на стеблах, у деяких рослин - на листі (на цій властивості засновано розмноження живцями; підгортання картоплі сприяє розвитку додаткового коріння).

Відомі два типи кореневих систем - стрижньова і мичкува та. Коренева система, в якій добре виражений головний корінь, називається стрижньовою. Вона характерна для більшості дводольних рослин (щавель, соняшник, конюшина). Якщо зародковий корінь рано відмирає або зростання його припиняється, а коренева система складається з маси додаткового та бічного коріння, вона носить назву мичкуватої. Мичкувата коренева система характерна для однодольних і трав'янистих дводольних рослин (хлібні злаки, цибуля, часник, тюльпан).

Розміри кореневої системи у різних рослин різні. Коріння яблуні проникає в ґрунт на глибину 3-4 м, а в сторони від стовбура до 15 м., у конюшини та пшениці - на глибину до 2 м.; у рослин водоймищ вони розташовуються близько до поверхні ґрунту.

У деяких рослин розвивається надземне коріння наступних типів:

повітряні (орхідеї) - утворюються на стеблах і звисають униз;

ходульні (мангрові рослини тропіків) - відходять від стовбура, досягають поверхні ґрунту й занурюються у нього;

чіпкі (плющ);

дихальні (болотяні рослини тропіків) - підіймаються над поверхнею болота й забезпечують дихання рослин;

коріння - підпори (у болотяних рослин).

Росте корінь своєю верхівкою, заглиблюючись у нижні шари ґрунту. При пошкодженні кінчика головного кореня починається посилений ріст його бічних відгалужень. Цю властивість кореня використовують при вирощуванні розсади культурних рослин із стрижневим коренем. У молодих рослин відщипують кінчик головного кореня, що припиняє його зростання у довжину і спричиняє ріст бічних і додаткових коренів у верхньому, плодючому шарі ґрунту. Після підщипування частини головного кореня розсаду висаджують на постійне місце зростання за допомогою загостреного кілочка - пікетки, звідси цей процес дістав назву пікірування[6].

Морфологія коренів, глибина і ширина їхнього проникнення у ґрунт залежать від виду рослин, умов їх існування, методів штучного впливу на ріст рослин. За об'ємом кореневі системи рослин завжди більші їхніх надземних частин.

Корінець зародка і корінь дорослої рослини, як і всі інші Органи, мають клітинну будову. Клітини зародкового корінця вбирають розчини поживних речовин насінини, ростуть і діляться.

Якщо на корінець проростка гороху нанести тушшю поперечні рисочки на відстані 2 мм одну від одної і помістити проросток у пляшку з налитою на дно водою, через добу відстані між мітками поблизу кінчика кореня збільшаться. Це відбувається тому, що тут міститься ділянка, де молоді клітини діляться і ростуть. Внаслідок поділу цих клітин утворюються нові - дочірні - клітини. Дочірні клітини в свою чергу діляться і ростуть. Так маленький корінець поступово перетворюється у великий корінь. Корінь росте верхівкою. Переконатися в цьому неважко. Якщо відірвати або відрізати кінчик кореня - його верхівку, ріст кореня в довжину припиниться. У кореня з відірваним кінчиком утворюється багато бічних коренів. Кожний з бічних коренів також росте верхівкою. Цю властивість кореня використовують у вирощуванні розсади капусти, помідорів, айстр та інших культурних рослин, що мають стрижневу кореневу систему. Прищипування головного кореня в рослин під час пересаджування припиняє його ріст у довжину й спричиняє ріст бічних і додаткових коренів, коренева система стає потужнішою. Прищипують корінь під час пікірування.

Пікірування - це відщипування кінчика кореня і розсаджування молодих рослин за допомогоюзагостреного кілочка, що нагадує піку. Від назви кілочка - піка, пікетка - цей процес і дістав назву - пікірування. Пікірування розсади зумовлює ріст бічних і додаткових коренів та їх розростання у верхньому, найбільш родючому шарі грунту.

Розростаються кореневі системи і в ширину. Так, у кукурудзи коренева система розростається в боки від стебла майже на 2 м, а в городньої цибулі - на 60- 70 см.

Особливо розростаються корені дерев. Наприклад, у дорослої яблуні вони ростуть у боки на 15 м від стовбура рослини, а в глибину - до 3-4 м. Основна маса коренів розвивається на глибині 15 - 18 см від поверхні грунту. Тому не можна вирощувати овочі, польові або якісь інші культури під кронами плодових дерев. Загальна довжина всіх коренів однієї рослини дуже велика. Завдяки розростанню кореневих систем рослини дістають більше поживних речовин з грунту.

Кореневі системи різних рослин розростаються в грунті неоднаково. В одних вони заходять далеко вглиб, в інших розгалужуються вшир на невеликій глибині.


.4 Морфогенез генеративних органів


Квітка - це видозмінений вкорочений, обмежений у рості пагін, що забезпечує насіннєве розмноження у покритонасінних (квіткових) рослин. Поява квітки у процесі еволюції забезпечила широке розселення покритонасінних на Землі.

Квітка складається (рис.40):

·видозмінене стебло пагона:


- маточка;

- тичинки;

- пелюстки;

- чашечка з чашолистками;

- квітконіжка.


) квітконіжка - безлиста частина стебла під квіткою; у деяких рослин (подорожника, вербени) квітконіжка не розвинута, такі квітки називаються сидячими;

) квітколоже - укорочена розширена вісь квітки, на якій розташовані її частини: чашолистки, пелюстки, тичинки, маточки; форма квітколожа може бути видовженою, опуклою, плоскою, вгнутою;

видозмінені листки пагона:

) чашолистки - невеликі зелені листочки (містять хлорофіл, тому в них відбувається фотосинтез); сукупність чашолистків утворює чашечку; у деяких рослин (тюльпани, анемони) чашолистки стають пелюсткоподібними і виконують функції пелюсток;

) пелюстки - листочки яскраво забарвлені або білі; розрізняють нижню вузьку частину - нігтик і верхню розширену частину - пластинку; сукупність пелюсток утворює віночок;

) тичинка - чоловічий генеративний орган квітки, що являє собою видозмінений листок - мікроспорофіл (від грецьк. mikros - малий, spora - сім'я, folium - листок), на якому розвиваються мікроспорангії (від грецьк. mikros - малий, spora - насіння та angeion - посудина); тичинка складається із стерильної частини - тичинкової нитки і фертильної (від лат. fertilis - плодючий), здатної до розмноження, - пиляка; пиляк складається з пилкових мішків (тек), з' єднаних в' язальцем; пилковий мішок складається з одного або кількох гнізд - мікроспорангіїв, у порожнині яких розвивається значна кількість пилку - мікроспор; сукупність тичинок утворює андроцей (від грецьк. andros - чоловік, oikia - житло);

) маточка - жіночий генеративний орган квітки, який складається з видозміненого плодолистка - мегаспорофіла (від грецьк. megas - великий, spora - сім' я, folium - листок) з розташованими на ньому насінними зачатками; складається із нижньої розширеної частини - зав 'язі, видовженої та звуженої - стовпчика, верхівкової сплощеної - приймочки; сукупність плодолистків називається гінецеєм (від грецьк. gyne - жінка, oikia - житло).

Сукупність чашолистиків і пелюсток у квітці, називається оцвітиною. Оцвітина виконує захисну функцію та сприяє запиленню. Більшість квіток (слива, вишня, троянда, горох) мають у квітці і чашечку, і віночок. Разом вони утворюють подвійну оцвітину.

Проста оцвітина складається з однакових за забарвленням листочків. Проста оцвітина, що має зелене забарвлення (кропива, коноплі), називається чашечкоподібною, а оцвітина, забарвлена в інші кольори (проліски, тюльпан, конвалія), - віночкоподібною. Квітки без оцвітини називаються голими (верба, ясен).

Функції квітки:

·утворює і містить: тичинки з пилковими зернами та плодолистки (маточки) з насінними зачатками;

·приваблює запилювачів (комах);

·сприяє запиленню - процесу перенесення пилку з тичинок на маточки;

·здійснює запліднення - процес злиття статевих клітин (гамет) - сперміїв із яйцеклітинами;

·формує насінину і плід.

ВИСНОВОК ДО ІІ РОЗДУЛУ


Вегетативні органи складаються з коренів та пагонів і виконують функцію росту, живлення, обміну речовин тощо. Вегетативні органи не беруть участі устатевому розмноженні та все-таки можуть розмножуватися так званим вегетативним способом (наприклад, за допомогою кореневищ, бульб, цибулин, вусів тощо). При такому способі новий організм виростає з багатоклітинної частини материнської особини.

Основними функціями кореня є всмоктування розчинів мінеральних речовин, їхнє проведення до надземних частин та закріплення рослин у ґрунті. Листок(бічна частина пагона) здійснює фотосинтез, газообмін і випаровування води.Стебло (осьова частина пагона) забезпечує звязок між усіма частинами рослини, збільшує поверхню надземної частини, утворює та певним чином розташовує листки та квітки. Крім основних, вегетативні органи виконують додаткові функції.

Генеративні органи забезпечують статеве розмноження. Генеративні органи покритонасінних рослин - квітки, за рахунок яких формуються плоди з насінням. Статеве розмноження квіткових рослин відбувається у період цвітіння (тобто коли квітки розкриваються). За формою, розміром, кольором та особливостями будови квітки дуже різноманітні. Проте основні моменти в будові та розвитку квітки в усіх рослин однакові. Квітки мають тичинки, маточки та оцвітину, яка їх оточує. Основною функцією тичинок є формування пилкових зерен, в яких знаходяться чоловічі статеві клітини. У маточках розташовані насінні зачатки, у них знаходяться жіночі статеві клітини. З насіннєвого зачатка після запліднення виникає насінина, усередині якої під шкірочкою є зародок і ендосперм. Оточена насінина оплоднем, що утворюється зі стінок завязі. Разом насінина та оплодень складають плід. Після періоду спокою з насінини за сприятливих умов розвивається молода рослина. Генеративні органи багатьох інших рослин (наприклад, мохів, хвощів, папоротей), мають іншу будову.

Вегетативні органи квіткових рослин. Вегетативними органами у рослин єті, що слугують для підтримання індивідуального життя. У квіткових рослин це корінь і пагін (який складається зі стебла, бруньок, листків).

Корінь - це осьовий, радіально симетричний підземний орган рослини. Основні функції кореня - це закріплення рослин у ґрунті та забезпечення їх розчинами мінеральних речовин (ґрунтове живлення). Рух розчинів по рослинах увисхідному напрямку забезпечується активним нагнітанням розчинів у судини живими клітинами кореня (так званим кореневим тиском). Виник корінь у рослин як пристосування до життя на суходолі. У вищих спорових рослин корені тільки додаткові (виникають на будь-якій частині рослини, окрім кореня); у голонасінних розвинений головний корінь (виникає з насінини і завжди один). Бічні корені відгалужуються від головного та додаткових коренів. У покритонасінних можуть бути всі три типи коренів.

Корінь, окрім основних функцій, може виконувати додаткові: накопичує уклітинах запасні речовини, синтезує життєво важливі для рослини сполуки (амінокислоти, гормони, вітаміни та ін.), утягує в ґрунт у багаторічних рослин основи пагонів. Корінь може виконувати додаткові функції, набуваючи певних нових рис будови, що має назву видозміни кореня.


ВИСНОВКИ


Ріст протягом усього життя - фундаментальна властивість рослин. Ріст- це необоротне збільшення рослини хоча б за одним параметром: по числу клітин, лінійними розмірами, сирої та / або сухий біомасі. Самий швидкий і економічний спосіб росту -ріст розтяганням, при якому відбувається сильна вакуолізація клітин - тобто обсяг клітини збільшується в основному за рахунок збільшення обсягу вакуолі при майже незмінному обсязі цитоплазми. Для розтягування основними «будівельними матеріалами» є вода і вуглеводи (целюлоза, пектин та ін), тоді як для забезпечення поділу клітин потрібен приплив мінеральних речовин, насамперед - азоту, фосфору та ін

Ріст- явище кількісне. На відміну від нього, розвиток - якісне явище, при якому зявляються нові структури (нові типи клітин, тканини, органи), змінюються функції вже існуючих структур, відбувається диференціювання. В життєвому циклі вищих рослин виділяють наступні фази: ембріональну (від зиготи до дозрівання насіння), ювенильную (від проростання насіння до переходу до цвітіння), генеративну (період цвітіння і плодоношення) і сенільний (старіння).

Зародок рослини розвивається всередині насінини. Ембріональна стадія починається з зиготи. Перше розподіл зиготи визначає вісь полярності - напрямок росту верхівки пагона і кінчика кореня. Потім на стадії глобули, рослина набуває радіальну диференціювання - від центру стебла або кореня до периферії склад тканин починає розрізнятися. Далі, на стадії «серця» виділяються апікальні меристеми пагона і кореня і зачатки сімядоль. Закінчується ембріогенез переходом насіння в стан спокою.

На наступних стадіях зростання підтримується за рахунок зон діляться недиференційованих клітин - меристем. Апікальні (верхівкові) меристеми знаходяться на верхівках втечі і кінчику кореня, бічні лежать серед провідних елементів. Апікальний меристема втечі утворить регулярні елементи: листя, міжвузля, бічні пагони. Апікальний меристема кореня дає початок різним типам клітин і тканин кореня. Бічні меристеми, утворюючи додаткові елементи провідної системи, забезпечують потовщення втечі і кореня.

При переході від ювенільної до генеративної стадії під дією зовнішніх і внутрішніх факторів в апікальній меристемі втечі закладаються органи розмноження - суцвіття.

Координація процесів росту, диференціювання клітин і розвитку рослини, а також реалізація відповідних реакцій на різні зовнішні впливи у багатоклітинних організмів здійснюється завдяки міжклітинної комунікації, в основному за допомогою гормонів та інших сигнальних молекул. Гормони рослин - фітогормони (грец. ???? - рослина) - мають ряд особливостей в порівнянні з гормонами тварин. Так, у рослин немає спеціалізованих залоз для утворення гормонів, тому можливо їх дія безпосередньо в місці синтезу. Гормони рослин - щодо низькомолекулярні речовини, так як вони повинні проникати крізь пори клітинних стінок. На відміну від гормонів тварин, кожен фітогормони запускає не конкретний фізіологічний відповідь, а специфічні каскади фізіологічних реакцій.

Світло для рослин - не тільки джерело енергії для синтезу органічних речовин в процесі фотосинтезу, але й важливий регуляторний фактор більшості процесів росту і розвитку. Сприйняття світлового інформаційного сигналу здійснюється за допомогою молекул-рецепторів світла - фоторецепторів. Рослини мають декілька груп фоторецепторів, що розрізняються за структурою та спектральним властивостям (тобто якістю сприйманого ними світла)


ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ


  1. Баландин С.А. Общая ботаника с основами геоботаники: Учебное пособие для вузов. / С.А. Баландин, Л.И. Абрамова, Н.А. Березина 2-е изд., испр. и доп. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. - 293 с.
  2. Биология развития растений. М.: Наука, 1975. - 229 с.
  3. Вальтер Г. Растительность земного шара. Эколого-физиологическая характеристика Г. Вальтер - в 3-х томах, М.: Прогресс, 1968-1975
  4. Владимиров В.В. Расселение и окружающая среда / В.В. Владимиров. -М., 1982. - 302 с.
  5. Голубев В.Н. Эколого-биологические особенности травянистых растений и растительных сообществ лесостепи/ В.Н. Голубев - М.: Наука, 1965. -265 с.
  6. Дояренко А.Г. Факторы жизни растений /А.Г. Дояренко. -М.: Колос, 1966. -280 с.
  7. Жизнь растений в 6 томах - М., Просвещение
  8. Лархер В. Экология растений. / В. Лархер.- М., Мир, 1978. - 154 с.
  9. Марковська В.О. Весняний колейдоскоп первоцвітів / В.О. Марковська // Біологія. - 2012. -№10. - С 27-33.
  10. Миркин Б.М. Современная наука о растительности: Учебник./ Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, А.И. Соломещ. - М.: Логос, 2001. - 264 с.
  11. Работнов Т.А. Влияние минеральных удобрений на луговые растения и луговые фитоценозы. / Т.А. Работнов.- М.: Наука, 1973. -177 с.
  12. Регулирование роста, развития и питания в фитоценозах. -М.: Наука,1976. -230 с.
  13. Серебряков И.Г. Морфология вегетативных органов высших растений. / И.Г. Серебряков.- М., Советская наука, 1952. - 284 с.
  14. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. - М: Высшая школа, 1962. - 303 с.
  15. Стеблянко М.І. Ботаніка: посіб. для вчителів / В.А. Ковтун, С.С. Морозюк. - К.: Рад. шк., 1981. - 161с.
  16. Федоров А.К. Особености развития зимуючих растений. /А.К. Федоров. -М.: АНСССР, 1959. -199 с.
  17. Физиологические механизмы адаптации и устойчивости у растений, Ч. 1. - Новосибирск: Наука, 1972. - 308 с.

Теги: Специфіка морфогенезу органів рослинного організму протягом різних фаз онтогенезу та умов росту та розвитку рослин  Курсовая работа (теория)  Биология
Просмотров: 47487
Найти в Wikkipedia статьи с фразой: Специфіка морфогенезу органів рослинного організму протягом різних фаз онтогенезу та умов росту та розвитку рослин
Назад