4)Закономерности роста растений, их использование в садоводстве.

Росту растений свойственны периодичность и ритмичность.  Ритмичность и периодичность роста – это регулярно повторяющееся чередование периодов активного роста и периодов его торможения. Периодичность бывает 2 видов:

- суточная – скорость роста растений закономерно изменяется в течение суток в ответ на изменение длины дня. Например, тропические растения ночью растут в 1,5-2 раза быстрее, чем днем. У растений умеренной зоны в принципе рост тоже должен идти быстрее в ночное время, чем в дневное; однако в действительности этого часто не наблюдается, т.к. в умеренной зоне ночь значительно холоднее, чем день, а рост при низких температурах подавлен

- сезонная – скорость роста растений закономерно изменяется по временам года. Сезонная ритмичность характерна для растений тех регионов, где внешние условия по временам года сильно изменяются. Например, в умеренных широтах озимые растения осенью растут, зимой у них ростовые процессы крайне замедлены, а весной снова начинается активный рост (при этом все это время растения находятся в одном и том же большом периоде роста – логарифмическом). Растения экваториальных лесов, где круглый год условия одинаковы, не имеют сезонной периодичности роста.

Суточная и сезонная периодичность являются приспособлением растений ко внешним условиям: в более благоприятные для роста условия растения растут интенсивнее, а в менее благоприятные периоды рост тормозится. Однако, несмотря на то, что периодичность является приспособлением к смене внешних условий, она контролируется не только внешними факторами (температура, влажность, длина дня и т.д.), но и внутренними эндогенными ритмами растений. Например, если растение переместить из естественных условий в постоянную темноту, где исключено влияние на рост длины дня, то растение некоторое время все равно будет быстрее расти ночью, чем днем. Культурные растения умеренных широт, культивируемые в тропических странах с постоянными внешними условиями, тем не менее сбрасывают листья и впадают в состояние покоя на период, который совпадает по срокам с зимой в умеренных широтах. Таким образом, и суточные, и сезонные ритмы роста контролируются как внешними, так и внутренними факторами.

Корреляции роста. называется зависимость роста одного органа растения от другого. Корреляции бывают стимулирующими, когда один орган усиливает рост другого, и ингибиторными, когда один орган подавляет рост другого. По своей природе существует 2 типа корреляций – трофические и гормональные. Трофические корреляции основаны на распределении в растении питательных веществ. Например, если удалить у томата боковые побеги, то при этом усиливается рост плодов, т.к. в плоды оттекают те питательные вещества, которые предназначались для роста побегов. Гормональные корреляции – это воздействие одного органа растения на другой с помощью фитогормонов. Например, у растений с сочными плодами формирующиеся семена выделяют ауксины, которые стимулируют рост околоплодника.

Регенерация.Растения, как и другие живые организмы, способны к регенерации – восстановлению поврежденных или утраченных частей. Различают 2 вида регенерации:

- физиологическая – замена и восстановление тех структур, которые гибнут «планомерно», например – образование новых клеток корневого чехлика взамен слущивающихся

- травматическая – замена и восстановление структур, которые погибли внезапно при действии какого-либо травматического фактора; например – зарастание каллусной тканью механической раны на стебле или отрастание многолетних трав после укоса за счет покоящихся (пазушных) почек

Локализация роста.У растений рост происходит не во всем вегетативном теле, а только в тканях меристем. В меристемах путем деления инициальных клеток образуются новые клетки, которые затем растут путем растяжения и дифференцируются (уже в пределах «своей» ткани, а не меристемы). У растений есть 4 вида меристем:

- апикальные, или верхушечные, - располагаются на кончике побега или корня, обеспечивают рост этих органов в длину

- латеральные, или боковые, - располагаются по окружности корня и стебля и обеспечивают увеличение диаметра этих органов; сюда относятся, например, прокамбий, камбий, пробковый камбий – феллоген и т.д.

- интеркалярные, или вставочные, - находятся в основаниях междоузлий (у злаковых) и черешков листьев, обеспечивают рост в длину стебля у злаковых (наряду с верхушечной меристемой стебля) и рост листьев

- раневые – образуются при повреждении тканей и органов; живые клетки, окружающие пораженный участок, дедифференцируются и превращаются в плотную ткань – каллус, который механически закрывает повреждение

Полярность – это различие свойств на противоположных полюсах клеток, тканей, органов и всего растения. Например, если вырезать из стебля ивы фрагмент и поместить его во влажную камеру в перевернутом состоянии, то побеги будут образовываться не на верхнем конце черенка, а на нижнем (который раньше был верхним), а корни – на верхнем конце черенка (который раньше был нижним). Полярность вызывается наличием в растении градиентов, т.е. постепенного изменения морфологических, биохимических и функциональных свойств вдоль оси органа. Например, содержание воды в листьях уменьшается от основания стебля к верхушке, а зольных элементов – увеличивается. Клетки и ткани растения «запоминают» такие различия, и поэтому даже если поменять верх и низ осевого органа местами, то это никак не отразится на свойствах клеток и тканей. Однако полярность существует не только на уровне целого растения или его органа, но и на уровне отдельных клеток. В каждой клетке растения за полярность отвечают микротрубочки и микрофиламенты, которые ориентируются специфическим образом, и в последующем эта ориентация не меняется. Собственно говоря, именно клеточная полярность является первичной, а градиенты возникают благодаря наличию клеточной полярности. Полярность возникает уже на стадии зиготы: в результате 1-го деления зиготы образуется 2 клетки – большая (базальная) и меньшая (апикальная); большая впоследствии дает начало корню, а меньшая – побегу.