Рост и развитие растения — важнейшие жизненные процессы, лежащие в основе формирования растительного организма и его онтогенеза; рост — необратимое увеличение размеров, связанное с новообразованием клеток, тканей и органов, развитие — последовательные качественные изменения структуры и функций, возникающие в процессе онтогенеза и ведущие в конечном счёте к воспроизведению себя в потомстве. Место дифференцировки клеток в росте и развитии растения
Рост растений локализуется в так называемых зонах роста и складывается из процессов деления клеток, их последующего увеличения и дифференцировки, обеспечивающей специализацию тканей. Процессы деления и начального роста сосредоточены в образовательных тканях — меристемах. В зависимости от расположения меристем различают верхушечный рост в длину за счёт верхушечной меристемы побега и корня, боковой рост в толщину стебля за счёт камбия и вставочный (интеркалярный) рост в длину побега за счёт вставочных меристем в узлах стебля, например у мятликовых. К меристеме прилегает зона объёмного роста и дифференцировки клеток. Зона деления клеток составляет у побега и корня несколько миллиметров, а зона объёмного их роста может достигать 10–15 сантиметров. У монокарпических растений темпы роста увеличиваются вплоть до начала цветения, затем начинают убывать, что свидетельствует о старении организма. У поликарпических растений рост временно замедляется каждый раз в начале бутонизации.
Ритмичность роста и покой растений Важным свойством роста является ритмичность. Существуют ритмы, следующие за изменениями внешних условий — длины дня, температуры воздуха, влажности почвы и так далее, называемые экзогенными, и ритмы, контролируемые внутренними факторами, называемые эндогенными. Отсутствие видимого роста называется покоем растений, во время которого сохраняется скрытая меристематическая активность и идут процессы морфогенеза. Так, у яблонь после прекращения роста побегов осенью продолжается рост зачатков цветков в генеративных почках. Покой представляет собой проявление сезонной ритмичности роста растений. Особенностью роста, а также развития является полярность, то есть ориентация в пространстве клеточных структур и происходящих в них процессов. Это выражается в различии морфогенеза на противоположных концах органов и всего растения, например черенок образует корни на полярно нижнем конце, а почки распускаются на верхнем. Для осуществления ростовых процессов зоны роста должны непрерывно снабжаться питательными веществами и фитогормонами.
Связь роста с морфогенезом и фазами развития Процессы роста растений тесно связаны с их развитием и органообразовательными процессами, или морфогенезом. Фазы развития растений проходят либо независимо от внешних условий под действием внутренних факторов, что называется автономным развитием, либо нуждаются в индуцирующем влиянии определённых условий внешней среды, что называется индуцированным развитием. Последнее зависит от приспособительных реакций, которые приурочивают его ход к наиболее благоприятному сезону. Так, озимым зерновым, свёкле, моркови для образования цветков необходима яровизация. Некоторым растениям, например табаку, горчице, для образования цветков нужен световой день определённой длины (фотопериодизм) и так далее.
Условия роста и коррелятивные связи Для успешного роста и развития растений необходимы тепло, вода, свет и элементы питания. Для каждого вида существуют свои минимальные и максимальные температуры, длина дня и другие показатели. Так, для пшеницы оптимальная температура составляет 25–27 градусов Цельсия, максимальная — 35–37 градусов; для кукурузы соответственно 30–35 и 40–45 градусов. Большое значение имеют условия освещения и спектральный состав света. Например, при преобладании сине-фиолетовых лучей формируются растения с хорошо развитыми листьями и корнями, но с укороченным стеблем. Необходимым условием нормального роста и развития растений является снабжение их элементами корневого питания (смотри минеральное питание растений) и обеспеченность водой. Между различными органами растения существует взаимовлияние, или коррелятивная связь, обеспечивающее гармоничный рост и развитие растения в целом. Такая связь наблюдается, например, между ростом верхушечной почки и боковых побегов, между клубнеобразованием, например у картофеля, и интенсивностью разрастания надземных побегов. Соотношение роста и развития. Агротехнические методы Структура растения, то есть доля отдельных органов в общей биомассе, а следовательно, и урожая зависит от соотношения процессов роста и развития. С учётом этого строится и система агротехнических мероприятий. Так, если растения выращивают для получения вегетативных частей, таких как корнеплоды или листья, используются технологические приёмы возделывания, вызывающие форсирование роста и подавление генеративного развития у этих растений. Если же растения выращивают ради семян и плодов, агротехника направляется на ограничение избыточного роста вегетативной массы и на усиленное формирование органов плодоношения. Существуют различные приёмы, с помощью которых можно успешно влиять на рост и развитие растений. К их числу относится применение ретардантов, этилена и его производных и других регуляторов роста растений. С помощью мутагенов можно изменить наследственность растений, что позволяет, например, ограничить ростовые процессы, в частности создать карликовые формы растений, и тому подобное. Примечания
Литература
Категория:Ботаника