Контрольная работа по "Физиология растений"

Регулирование процессов покоя имеет практическое значение в растениеводстве. Когда семена не прорастают из-за наличия твердой оболочки, то хорошие результаты дает механическое перетирание (с песком) или обработка сильными химическими реагентами (серная кислота, ацетон, спирт). Нарушение твердой оболочки семян с помощью различных воздействий называют скарификацией. Для того чтобы проросли семена, находящиеся в состоянии глубокого покоя, необходимо их подвергнуть определенным воздействиям, в частности выдержать при пониженной температуре (стратификация). При этом семена в большинстве случаев должны быть во влажном состоянии. Для семян некоторых растений необходимо подсушивание. Так, всхожесть семян кукурузы возрастает по мере того, как в них падает содержание воды. Подсушивание необходимо для прорастания семян томатов. Как уже упоминалось, семена некоторых растений требуют облучения светом. Особенное значение имеет красный свет. Показано, что понижение температуры и освещение красным светом повышают содержание гиббереллинов и цитокининов.

 

8.(161) Приспособление растений к  низким положительным температурам. Холодоустойчивость растений.

 

Устойчивость растений к низким температурам подразделяют на холодостойкость и морозоустойчивость. Под холодостойкостью понимают способность растений переносить положительные температуры несколько выше О 0С. Холодостойкость свойственна растениям умеренной полосы (ячмень, овес, лен, вика и др.). Тропические и субтропические растения повреждаются и отмирают при температурах от 0 до 10 0С (кофе, хлопчатник, огурец и др.). Для большинства же сельскохозяйственных растений низкие положительные температуры негубительны. Связано это с тем, что при охлаждении ферментативный аппарат растений не расстраивается, не снижается устойчивость к грибным заболеваниям и вообще не происходит заметных повреждений растений.

Степень холодостойкости разных растений неодинакова. Многие растения южных широт повреждаются холодом. При температуре 3 °С повреждаются огурец, хлопчатник, фасоль, кукуруза, баклажан. Устойчивость к холоду у сортов различна. Для характеристики холодостойкости растений используют понятие температурный минимум, при котором рост растений прекращается. Для большой группы сельскохозяйственных растений его величина составляет 4 °С. Однако многие растения имеют более высокое значение температурного минимума и соответственно они менее устойчивы к воздействию холода.

Накопление зеленой массы кукурузой не происходит при температуре ниже 10 оС. Устойчивость растений к холоду зависит от периода онтогенеза. Разные органы растений также различаются по устойчивости к холоду. Так, цветки растений более чувствительны, чем плоды и листья, а листья и корни чувствительнее стеблей. Наиболее холодостойкими являются растения раннего срока посева.

Для сравнения рассмотрим особенности прорастания малоустойчивой к холоду кукурузы. При температуре 18—20 оС всходы у кукурузы появляются на 4-й день, а при 10—12 "С — только на 12-й день. О холодостойкости растений косвенно можно судить по показателю суммы биологических температур. Чем меньше эта величина, тем быстрее растения созревают и тем выше их устойчивость к холоду. Показатели суммы биологических температур соответствуют скороспелости растений: очень раннеспелые имеют сумму биологических температур 1200 оС, раннеспелые — 1200—1600, среднераннеспелые — 1600—2200, среднеспелые — 2200—2800, среднепозднеспелые — 2800—3400, позднеспелые — 3400-4000 оС.

У растений более холодостойких отмеченные нарушения выражены значительно слабее и не сопровождаются гибелью растения (табл. 1). Устойчивость к низким температурам — генетически детерминированный признак. Изменение уровня физиологических процессов и функций при действии низких положительных температур может служить диагностическим показателем при сравнительной оценке холодостойкости растений (видов, сортов). Холодостойкость растений определяется способностью растений сохранять нормальную структуру цитоплазмы, изменять обмен веществ в период охлаждения и последующего повышения температуры на достаточно высоком уровне.

Для оценки холодостойкости растений используют различные методы диагностики (прямые и косвенные). Это холодный метод проращивания семян, сверхранние посевы в сырую и непрогретую почву, учет интенсивности появления всходов, темпов роста, накопления массы, содержание хлорофилла, соотношение количества электролитов в надземной и подземной частях растения, оценка изменчивости изоферментного состава и др.

1. Минимальные температуры  роста вегетативных и генеративных  органов различных растений, оС

Культуры по степени устойчивости к холоду	Всходы и вегетативные органы	Генеративные органы
Устойчивые: яровая пшеница, ячмень, овес, горох, чина, сахарная свекла	4-5	8-10
Среднеустойчивые: люпин однолетний, бобы, лен, подсолнечник, гречиха	5-6 7-8	10-12 12-15
Малоустойчивые: просо, кукуруза, соя, сорго, фасоль Неустойчивые: рис, хлопчатник, бахчевые, арахис	11-13 14-15	15-18 18-20

 

9.(190) Температурные пределы жизни  и диапазоны температур для  отдельных жизненных процессов.

 

Тепловой режим — важнейшее условие существования живых организмов, так как все физиологические процессы в них возможны при определенных условиях. Главным источником тепла является солнечное излучение.

 

Зависимость от температуры отдельных физиологических процессов, происходящих в высших растениях (рост, фотосинтез, дыхание и др.) различна, и кардинальные точки этих процессов обычно не совпадают. Поэтому в природе, в естественном местообитании, по отдельным физиологическим процессам почти невозможно судить об общем развитии растений..

 

На прорастание семян температура может влиять двояко:

1) низкие положительные температуры  могут снять состояние покоя;

2) температура прямо определяет  скорость прорастания.

Семена, у которых происходит снятие покоя низкими температурами, относятся обычно к популяциям из областей с продолжительными холодными зимами. Например, у морошки Rubus chamaemorus (бореально-циркумполярного ареала) для единичного прорастания семян необходимо воздействие на набухшие семена (стратификация) низких (4—5°) температур в течение 5 месяцев, а для полного прорастания семена должны пройти стратификацию продолжительностью 9 месяцев. Это предупреждает прорастание семян осенью и зимой. С другой стороны, прорастание семян некоторых видов, например Calluna vulgaris и Erica cinerea, можно стимулировать кратким (менее 1 мин) воздействием высоких температур (оба эти вида, как правило, подвержены частым воздействиям пожаров). Наконец, у некоторых видов прорастание семян стимулирует смена температур.

 

Температурные границы прорастания семян могут быть привлечены для характеристики географического происхождения видов. Обычно чем шире ареал вида, тем шире и температурный интервал прорастания семян этого вида. В. Лархер (1978) указывает, что семена тропических видов лучше всего прорастают при 15—30°, семена видов умеренной зоны — при 8—25°, а высокогорных видов — 5—30°. Можно было бы суммировать многие данные по минимальным, оптимальным и максимальным температурам прорастания семян разных видов, но эти величины чрезвычайно изменчивы и зависят, в свою очередь, от многих других факторов. Температура влияет и на скорость прорастания семян: как правило, она увеличивается с повышением температуры. Поэтому семена, прорастающие обычно летом (у видов северных ареалов), плохо прорастают при весенних пониженных температурах, пока субстрат еще не готов обеспечить развитие проростков.

 

Кривая зависимости роста от температуры имеет форму так называемой оптимальной кривой, т. е. существует какая-то температура, при которой рост идет лучше всего, а ниже и выше этой температуры он замедляется. Минимум и максимум совладают с пересечением кривой с осью абсцисс. Минимальные температуры, определяющие многие процессы, часто совпадают с температурой замерзания тканей, а максимальные лежат на несколько градусов ниже термальной точки смерти. Минимальная температура роста для южных видов — дыни и сорго — равна примерно 15—18°, а для северных — гороха, пшеницы, ржи — 2—5°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Список используемой литературы.

 

1. Полевой В.В. Физиология растений. — М.: Высшая школа, 1989. 
2. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. — М.: Высшая школа, 2006.
3. Костычев С.П., Физиология растений, ч, 1–2, М. – Л., 1924–33.