Учебно-методический комплекс дисциплины «Физиология растений» (стр. 8 )

Яровация: - это реакция растения на воздействие в определңный период его жизни низких положительных температур (2-10 С) Проявляется оно в ускорении наступления периода плодоношения. Яровизация – это адаптация растения к сезонным изменениям климата Продолжительность вегетативного периода растений со времени посева семян до их созревания зависит в значительной степени от условий внешней среды. Так, позднеспелые сорта, могут стать раннеспелыми, озимые – яровыми, яровые - озимыми.

  Тема13: Созревание семян, плодов и других продуктивных частей растений.

1.Созревание зерновых злаков и бобовых культур.

2.Созревание масляных культур, клубнеплодов и корнеплодов.

3. Основные закономерности изменения качества урожая в зависимости от почвенно-климатических условий.

  Процесс созревания характеризуется как внешними – морфологическими, так и глубоко внутренними – физиолого - биохимическими изменениями и превращениями в растительном организме.

Во время созревания злаков их семена обедняются водой, в них возрастает содержание сухих веществ. Процесс созревания зерновых у злаков состоит из таких этапов спелости: молочная, восковая и полная с соответсвующим содержанием воды в зерновых: 50-65 %, 25-40 % и 13-15 %7 Во время созревания происходит отток пластических веществ из стеблей и листьев, в зерновых увеличивается содержание углеводов, белков и бощая масса сухого вещества зерна. Созревание зерновых сопрвождается также существенными изменениями в нуклеиновом обмене. Например, у растений пшеницы с момента выхода их в трубку начинается уменьшение содержания органичекского азота в вегетативных частях и отток его  к развивающимся колосьям. По мере развития колоса в листьях и соломе наблюдается снижение абсолютного содержания клетчатки, гемицеллюлозы илигинина, которые используются на построение крахмала и гемицеллюлазы зерна. Этот процесс называется раздревеснением.

  Следовательно, увеличение общего урожая зерна сопровождается постепенным уменьшением доли урожая, приходящегося на листья и стебли.

  При нормальных условияхсозревания в начале формирования зерна синтезируются в основном белки, а синтез крахмала протекает медленно.

По мере созревания зерна происходит уменьшение водно - и солерастворимых фракций белка и нарстание спирторасстворимых и щелочерастворимых фркаций. Белок по мере созоевания зерна становится устойчивым к действию протеилитических ферментов7 Содержание активаторов протеолиза уменьшается, качество клейковины, пшеницы, ржи, ячменя улучшается

  По мере созревания в зерне уменьшается содержание моносахаридов и сахарозы и увеличивается количество крахмала7 При созревании зерна уменьшается количество золы7, изменяется ее качественный состав, соотношение между отдельными зольными элементами7 В период созревания зерна происходит также изменения в витаминном комплексе. Паралельно с перестройки и перегруппировки веществ между отдельными частями растения и происходят морфологические изменения: изумрудно-зеленный цвет растения постепенно изменяется, сначала становится серым, потом начинает желтеть и переходит в золотисто-желтый. Основным процессами в созревающихся семенах зерновых бобовых культур является синтез белков, жиров, клетчатки.

  При созревании семян масляничных культур преобладают процессы синтеза жира и белков. Процесс биосинтеза жира начинается после оплодотворения и длится до полного созревания семян. В первые 10-15 дней после цветения процесс протекает медленно. В начальный период созревания в семенах наблюдается высокое содержание полисахаридов, растворимых углеводов и белка. Когда прекращается рост  тканей семени, синтез белка уменьшается и начинается усиленное превращение углеводов в жиры. Накопление жира в семенах в этот период сопровождается интенсивной убылью подвижных углеводов. У семян клещевины это наблюдается через 3-4 недели после цветения. По мере созревания семян изменяется и качественный состав. Масло из недозрелых семян содержит больше свободных и насыщенных жирных кислот по сравнению с маслом из созревших семян. Следовательно, по мере созревания семян качество масла повышается. Созревание клубня и корня имеет свои особенности. Так, клубнеобразование у большинства сортов картофеля начинается в период бутонизации. В этот период наблюдается процессы синтеза крахмала и белков.

  В летний период (июль-август) содержание крахмала в клубнях за декаду может увеличиться на 3-4 % т. е. прирост его за сутки составляет 0,3-0,4 %. Суточный прирост массы клубней картофеля на гнездо равен 30-40 г и крахмал до 6 г. Отток пластических веществ к клубням происходит до  полного отмирания листьев и стеблей. Установлено, что у большинства соротов картофеля максимальное содержание крахмала наступает раньше, чем заканчивается период вегитации7 дальнейшее пребывание клубней на растении нежелательно, так как приводит  к уменьшению в них содержания сухих веществ и крахмала. Уменьшение содержания крахмала в клубнях в конце физиологичекского созревания обьясняется раходованием его на дыхание вследствие отсутствия притока к ним сахаров.

  Особенности процесса созревания сочных плодов, которые имеют мясистую ткань околоплодника, или перикарпия, обуславливаются изменением физических и химических свойств ткани, консистенции мякоти, вкуса, появлением специфического аромата, окраски и т. д. По мере приближения к состоянию полной зрелости в яблоках, плодах цитрусовых, помидорах возрастает количество сахаров и значительно уменьшается содержание органических кислот. В соответствии с этим величина сахарокислотного коэффициента при созревании плодов увеличивается. Динамика сахаров у разных плодов содержание разное. Так, у помидоров содержание сахаров повышается за счет моноз при полной неизменности содержания сахарозы. В плодах дыни при созревании содержание сахарозы возрастает, а количество моноз и содержание  крахмала уменьшается. Плод становится более мягким и ароматным. Твердость плода зависит от количества пектиновых и дубильных веществ в нем.

  Процессы осахаривания крахмала и окисления дубильных веществ и органических кислот, медленно происходящие при естественном дозревании, можно ускорить искусственно. Для этого зеленные плоды цитросувых, помидоров, хурмы и др. обрабатывают газообразным этиленом 2-3 суток в плотно закрытых камерах из расчета 1 обьем газа на 1000 обьемов воздуха; дозревание лучше проходит при 18-20  С и относительной влажности воздуха 70-85 С.

  Тема 14 Приспособление и устойчивость фитоценозов. Устойчивость растений

1.Жароустойчивость, засухоустойчивость растений, засуха

2. Холодоустойчивость и морозоустойчивость растений.

3. Повреждения озимых растений в осенне - весенний период

  Распространение растений в природе зависит от наследственности 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 размещаются ближе к водоемам, теневыносливые – под пологом леса. Вместе с тем наследственность растительных организмов является результатом влияния на растений определенных условий внешней среды. Влаголюбие и теневыносливотсь, жаросустойчивость, холодоустойчивость и другие экологические особенности растений возникли и сформировались в процессе эволюции вследствие длительного действия на растение данного вида внешних условий.

  Жароустойчивость – способность растений выносить перегрев. При температуре 40 С и выше нормальные физиологические функции растения угнетаются, что вызывает отмирание клеток. Высокие температуры разрушают белково-липидный комплекс плазмалеммы протопласта, что приводит к потере осмотических свойств клетки. Но есть растения, которые переносят высокие температуры. Из цветковых растений наиболее жароустойчивы - суккуленты, некоторые кактусы и др. Представители семейства Толстянковые могут выдерживать нагревание солнечными лучами до 55-65 С. Из культурных растений жароустойчивостью обладают теплолюбивые и растения южных широт - сорго, рис, хлопчатник, клешевина. Наиболее жароустойчивы некоторые сине-зеленые водоросли и бактерии, живущие в горячих источниках при 70 С. У термофильных микроорганизмов жароустойчивость обуславливается высоким уровнем обмена веществ и повышенным содержанием.

  Засухоустойчивость: - способность растений переносить значительное обезвоживание клеток, тканей и органов, а также перегрев. Оюезвоживание вызывает нарушение коллоидных и химических свойств цитоплазмы - изменяется степень ее дисперсности и адсорбционная способность. Синтез белка резко падает, так как активируетсяя аденозинтрифосфата, разврывающая нити информационной РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субьединицы7 К наиболее засухоустойчивым растениям относятся ксерофиты и мезофиты, произрастающие в сухом и жарком климате. Засухоустойчивость

, как и жароустойчивость растений резко снижается с образованием у них генеративных органов. Недостаток воды в это время отрицательно сказывается на величине урожая. Начало критического уровня относится к появлению материнских клеток пыльцы в археспориальной ткани у цветков средней части колоса принимают бобовидную форму и начинает образовываться тычиночная нить. Концом критического периода считается окончание процесса оплодотворения. Следовательно, в критический период формируется репродуктивные органы, осуществляются процессы цветения и оплодотворения. Он характеризуется напряженностью всех физиологических процессов, направленных на обеспечение оплодотворения - наиболее важного акта в жизни растений.

  Засуха - неблагоприятное сочетание метереологических  условий, которые не обеспечивают потребностей растения в воде. Засуха бывает почвенная и атмосферная7 Причины почвенной засухи - отсутствие дождя на протяжении длительного времени, испарение с поверхности почвы и транспирация, что приводит к высушиванию корнеобитаемого слоя почвы.

  Влияние почвенной и атмосферной засух проявляется многими признаками Под влиянием обезвоживания нарушается синтетическая способность растений, наблюдается распад белков и изменяется коллоидно - химическое состояние цитоплазмы, снижается количество накопленного растением органического вещества из-за задержки роста листьев и уменьшается их рабочая поверхность. Особенно чувствительны к засухе листья, находящиеся в фазе эмбрионального роста. При подсыхании из листьев исчезает крахмал7 Усиленный распад этого полисахарида не сопровождается накоплением гексоз, поскольку они используются в процессе дыхания. При потере воды усиливается распад белковых веществ.