Влияние частоты полива на рост и развитие растений это

VI. Воздействие внешних факторов на рост и развитие растений.

Измерение скорости роста, проведенное немецким физиологом Ю. Саксом (1872), позволило установить определенные закономерности. В начальный период темпы роста, как правило, низкие. Затем рост усиливается и идет с большой скоростью (период большого роста), а затем снова замедляется. В результате рост (увеличение размера) клетки, органа или организма в целом может быть изображен в виде Ы-образной кривой. Эта закономерность имеет общебиологическое значение и справедлива по отношению к росту всех живых организмов, включая и человека.

Анализируя полученную кривую, можно ее разделить на 3 участка: 1) фаза, когда рост изменяется экспоненциально (логарифмически); 2) фаза, когда рост изменяется линейно; 3) фаза торможения роста. Именно период, когда рост прямо (линенйно) возрастает, называется периодом большого роста.

Влияние внешних условий на рост.

Внешние условия оказывают на рост как прямое, так и косвенное влияние. Последние связаны с тем, что скорость роста зависит от интенсивности всех остальных физиологических процессов, воздушного и корневого питания, снабжения водой, напряженности процессов обмена веществ и энергии. В этой связи влияние внешних условий может сказаться на интенсивности роста через изменения любого из указанных процессов. При этом далеко не всегда причина того или иного влияния можно с достаточной точностью установить, поскольку в естественной обстановке влияние отдельных факторов тесно взаимосвязано.

Температура. Рост растений возможен в сравнительно широких температурных пределах. Растения ранневесенней флоры растут при температуре даже несколько ниже 0С. Есть растения, для которых верхняя температурная граница роста несколько превышает 50С. для каждого вида растения, в зависимости от его особенностей и, главным образом, от географического происхождения, характерны определенные температурные границы, в которых возможно протекание ростовых процессов. Различают три кардинальные температурные точки: минимальная температура, при которой рост только начинается, оптимальная – наиболее благоприятная для ростовых процессов, максимальная, при которой рост прекращается. С повышением температуры от минимальной до оптимальной скорость роста резко возрастает. Так, скорость роста проростков гороха при повышении температуры от 0 до 10С возрастает в 9 раз, от 10 до 20С – в 2,5 раза, от 20 до 30С – всего в 1,9 раза. Оптимальные температуры могут быть неодинаковыми для роста разных органов одного и того же растения. Как правило, оптимальная температура для роста корневых систем ниже по сравнению с надземными органами. Для роста боковых побегов оптимальная температура ниже по сравнению с ростом главного стебля. Установлено, что растения интенсивно растут в ночной период суток. Для роста многих растений благоприятной является сменная температура в течение суток – днем повышенная, а ночью – пониженная. Это явление Ф. Вент назвал термопериодизмом. Явление термопериодизма хорошо проявляется на культуре томатов. Показано (Н. И. Якушкина), что пониженные ночные температуры ускоряют рост корневой системы и боковых побегов у растений. Такое влияние может быть объяснено тем, что при понижении температуры более активно работают ферменты, катализирующие распад крахмала на сахара. В листьях образуются растворимые транспортные формы углеводов, легко передвигающиеся к точкам роста корня и боковых побегов, благодаря чему их рост усиливается.

Содержание воды. В процессе роста растения особенно чувствительны к недостатку воды. Уменьшение содержания воды в почве приводит, естественно, и к уменьшению содержания ее в растении, а это, в свою очередь, резко тормозит процессы роста. Снижается деление клеток и особенно их рост растяжением. Наибольшая насыщенность водой требуется для процессов роста. Насыщенность клетки или ткани растений водой называют гидратурой, она выражается в процентах. Рост клеток идет лишь в том случае, если гидратура не падает ниже 95%. Для того чтобы поддержать такую гидратуру, точки роста надземных органов растений защищены смыкающимися листочками с хорошо развитой кутикулой. Точки роста корня не имеют подобной защиты и поэтому требуют повышенной влажности почвы для своего роста.

Свет. Растения используют свет двумя путями: первый, где свет служит источников энергии для синтеза органических веществ (фотосинтез); второй, где свет – сигнал или источник информации. Во втором случае энергия света может быть на несколько порядков ниже, чем в первом. Свет оказывает большое и разностороннее влияние на темпы и характер роста как отдельных органов, так и растительного организма в целом. При этом на разные стороны ростовых процессов влияние света проявляется неоднозначно. Так свет необходим для протекания процесса фотосинтеза, и, поэтому, накопление массы растения без света не идет. Вместе с тем, рост клеток растяжением может идти в темноте, более того, на свету этот процесс тормозится. Свет оказывает большое влияние на формообразовательные процессы. Этиолированные проростки, выросшие в темноте, характеризуются рядом анатомических и морфологических особенностей. В отсутствие света происходит упрощение анатомической структуры стебля. Слабо развиваются ткани центрального цилиндра, механические ткани. Вместе с тем, растяжение клеток в темноте идет очень интенсивно. В результате образуются длинные, вытянутые стебли. Листья редуцированы, у двудольных растений вместо листовой пластинки образуются лишь небольшие чешуйки.

Этиолированные проростки имеют слегка желтоватый оттенок. По-видимому, более быстрое вытягивание стебля и корня этиолированных проростков выработалось в процессе эволюции, так как в большинстве случаев прорастание семян в почве происходит в отсутствие света, и эти особенности, а также отсутствие листьев, облегчают проростку проникновение через слой почвы. Возможно, что вытягивание стебля в отсутствие света является следствием отсутствия ингибиторов роста. В темноте образуются много гормонов ауксинов. Нарушение соотношения ауксинов и ингибиторов вызывает несбалансированный рост. При выходе проростков на поверхность почвы происходят их внутренние и внешние изменения. В темноте у проростков двудольных растений гипокотиль изогнут, что защищает точку роста в почве от повреждений. Под влиянием света этот изгиб (“крючок”) выпрямляется. На свету рост стебля тормозится, рост листьев усиливается и они принимают обычную форму. Под влиянием света происходят анатомические изменения стебля, дифференцируется эпидермис, появляются волоски, изменяется окраска – синтезируется хлорофилл. Эти изменения получили название фотоморфогенеза.

Говоря о воздействии света, необходимо остановиться на влиянии круглосуточного освещения на процессы роста. Опыты по выращиванию растений при свете электрических ламп (светокультура) показали, что рост многих растений при круглосуточном освещении идет значительно интенсивнее, особенно при правильном подборе качества света (тип ламп). Так, при выращивании сеянцев древесных культур (дуб, сосна) на непрерывном освещении темпы их роста возрастают в 1,5 – 2 раза (В. М. Леман). Такие однолетние растения, как горох и фасоль, также характеризуются очень интенсивным ростом в условиях круглосуточного освещения. Однако есть растения, на рост которых круглосуточное освещение оказывает отрицательное влияние. В некоторых случаях круглосуточное освещение вызывает явления, сходные с теми, которые обычно являются следствием недостатка света. Особенно вредное влияние круглосуточного освещения проявляется при высокой ночной температуре.

Снабжение кислородом. Процессы роста требуют затрат энергии, источником которой служит процесс дыхания. В этой связи понятна необходимость кислорода. При снижении концентрации ниже 5% рост тормозится. Это происходит не только из-за нарушения энергетического баланса, но и в силу накопления продуктов анаэробного обмена (спирт, молочная кислота).

Минеральное питание. Для нормального протекания ростовых процессов необходимо достаточное снабжение всеми необходимыми минеральными элементами. Особенно специфична роль снабжения растений азотом. Это связано не только с тем, что азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, но и с образованием двух основных групп гормонов, регулирующих ростовые процессы (ауксины, цитокинины).

Условия внешней среды и их влияние на рост и развитие растений

Условия внешней среды и их влияние на рост и развитие растений

Рост и развитие растений тесно связаны с условиями внешней среды. Основными из внешних факторов являются тепло, свет, влага, воздух и питательные вещества. Все они равнозначны и ни один из них нельзя заменить другим. Поэтому необходимо знать роль каждого фактора в жизни овощных и плодовых культур, чтобы иметь возможность управлять ими.

Тепло. Все растения для своего нормального роста, развития и формирования продуктивной части требуют определенный температурный режим. По требованиям к теплу их делят на очень требовательные, среднетребовательные и менее требовательные.

Из овощных культур наиболее требовательны к теплу арбуз, дыня, баклажаны, перец, огурцы, помидоры, тыква, физалис, кабачки, патиссоны, фасоль, кукуруза. Прорастание семян этих культур начинается при температуре 13–14°, а при длительном понижении ниже 10–12° рост и развитие этих культур приостанавливается, а при заморозках они погибают. Наиболее благоприятная температура для их роста, развития и плодоношения находится в пределах 20–30°.

Менее требовательны к теплу картофель, капуста всех видов, корнеплоды, лук репчатый, чеснок, салат, шпинат, горох, бобы, многие пряно-вкусовые растения. Семена их прорастают при температуре ниже 10°. Эти культуры хорошо растут, развиваются и формируют продуктивную часть при температуре 17–20°.

К зимостойким овощным растениям относят многолетние виды лука, хрен, ревень, щавель и некоторые другие. Рост их начинается при температуре 1–2°, в период вегетации они переносят заморозки до -10°, и, находясь в состоянии покоя, они безболезненно перезимовывают в открытом грунте.

Среди плодовых и ягодных культур наиболее теплолюбивы виноград, персик, абрикос, грецкий орех, цитрусовые; среднетребовательны черешня, груша, слива, вишня, яблоня и менее требовательны крыжовник, смородина, малина, земляника, облепиха. Важное значение имеет также и продолжительность теплого периода, и изменение температурного режима как в течение вегетации, так и в период вынужденного зимнего покоя.

Так, если начальный рост корней у большинства плодовых культур начинается при 4–7°, то для более активного их роста требуется температура 8–20°, если набухание почек у яблони и других растений начинается при 5°, то для их распускания и роста побегов требуется уже 10°, а для нормального цветения и оплодотворения — 15–20°.

При низкой температуре в период цветения распустившиеся цветки не опыляются, а пыльца, попавшая на рыльце пестика, не прорастает и оплодотворения не происходит. Значительно различаются плодовые деревья и по морозостойкости как в пределах различных видов, так и в пределах сортов. Опасны для плодовых растений очень низкие температуры зимой. Наиболее чувствительна к морозам корневая система. Корни карликовых подвоев яблони, а также земляники погибают при -8–10°. Особенно страдает корневая система в бесснежные зимы, а также после засушливых лета и осени.

При сильных морозах особенно повреждаются кора и древесина в развилках деревьев и у основания штамбов. Очень опасны и значительные перепады температур в конце зимы: ночью -10–20°, днем +5–10.

Значительно различаются культуры и сорта и по жаростойкости. При очень высоких температурах многие растения приостанавливают свой рост, особенно формирование продуктивных органов, так, например, при температуре выше 29° клубнеобразование у картофеля полностью приостанавливается.

Свет. Солнечный свет, в естественных условиях открытого грунта, как известно, единственный источник энергии, обеспечивающий фотосинтез. Только при наличии света листья вегетирующих растений осуществляют синтез органических веществ. Садовые растения по-разному реагируют на освещенность: одни нуждаются в интенсивном освещении и плохо растут и резко снижают урожай при недостатке света (черешня), другие — теневыносливы (актинидия).

Овощные культуры делят на растения короткого (грунтовые огурцы, помидоры, перец, баклажаны, арбузы и другие тыквенные) и длинного дня (капуста, лук, чеснок, корнеплоды, тепличные сорта огурцов). Для более быстрого роста и развития первым необходима длина дня менее 12 часов, при хорошем освещении, а вторым — более 12 часов и они выносят частичное затенение.

Искусственно укорачивая или удлиняя световой день, можно получить более высокие урожаи некоторых овощных культур и продукцию лучшего качества. В естественных условиях достигают этого, регулируя сроки посадки. В закрытом грунте длину дня можно изменять с помощью искусственного освещения.

Вода. Составляет 70–95 % сырой массы растений. На создание всех органов растений требуется огромное количество воды — до 300–800 кг воды на 1 кг сухого вещества.

Основной источник воды для растения — почвенная влага. Оптимальная влажность для роста и развития плодовых и овощных растений находится в пределах 65–80 % полной влагоемкости. Такая влажность почвы может быть обеспечена при годовом количестве осадков 600–700 мм.

Ростовская область расположена в основном в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения. Осадков выпадает от 320 мм на востоке до 510 мм на юго-западе, но по годам они распределяются крайне неравномерно. Почти ежегодно имеет место длительный бездождный период (1,5–2 месяца) который усугубляется низкой влажностью воздуха и суховееями.

Недостаток осадков создает определенные трудности при выращивании ряда овощных, ягодных и плодовых культур, и получение достаточно высоких урожаев возможно только в условиях орошения.

К наиболее влаголюбивым культурам относятся: картофель, огурцы, баклажаны, капуста, земляника и некоторые другие. Наиболее чувствительны растения к недостатку влаги в период прорастания семян и в рассадный период. Взрослые растения можно поливать более редко, но обильно, чтобы промочить основную массу корневой системы. Полив должен быть регулярным, так как большие перерывы в поливе приводят к израстанию клубней и корнеплодов, растрескиванию плодов помидоров, кочанов капусты, отчего потребительские качества их резко ухудшаются.

Все теплолюбивые овощные культуры (особенно огурцы и помидоры) надо поливать теплой водой (20–25°). Полив холодной водой (6–10°) приводит к заболеванию растений.

Длительный вегетационный период (230–260 дней), достаточное количество тепла и плодородные почвы позволяют выращивать на приусадебных участках и в коллективных садах высокие урожаи большинства овощных, плодовых и ягодных культур, в том числе и таких теплолюбивых, как помидоры, перец, баклажаны, арбузы, дыни, виноград, абрикосы и другие.

Влияние на рост и развитие растений макроэлементов, дополнительно вносимых в универсальный готовый грунт

Дата публикации: 29.03.2019 2019-03-29

Статья просмотрена: 259 раз

Библиографическое описание:

Захарова А. А., Кунаковская Н. Ю. Влияние на рост и развитие растений макроэлементов, дополнительно вносимых в универсальный готовый грунт // Юный ученый. — 2019. — №3.1. — С. 23-25. — URL https://moluch.ru/young/archive/23/1436/ (дата обращения: 16.03.2020).

Во все времена люди продолжают поиски наилучшего питания растений, т. е. внесение удобрений для ускорения роста растений и повышения плодородия. Поэтому актуальными остаются вопросы, связанные с необходимостью дополнительного внесения макроэлементов в почву. А также возникает вопрос: если внести большое количество макроэлементов: приведет ли это к увеличению урожайности и выращиванию здоровых растений, или же на оборот — растение погибнет.

Ключевые слова: растения, макроэлементы, азот, фосфор, калий, магний, поваренная соль.

С древних времен человечество занимали вопросы: почему растут растения и как они питаются. Первый эксперимент с целью изучения питания растений был проведен голландским ученым Я. Б. ван Гельмонтом в 1629г. при выращивании ивы. По результатам опыта он сделал вывод, что вся растительная масса была создана за счет воды, которой поливали растение.

Однако, позже один из основателей агрономии А. Т. Болотов писал, что пища растений в почве и состоит она из воды и минеральных частиц.

С развитием растениеводства стали складываться представления о почвенном питании растений.

Еще в VI — V тысячелетии до новой эры при выращивании различных культур использовали золу, ил, перегной, как средства, повышающие плодородие почвы.

Почва является неотъемлемой частью царства природы: без почвы невозможно существование всего живого на нашей планете. Почвенное питание растений связано с поглощением воды и минеральных веществ.

Цель работы — определить, как влияют на рост и развитие растений макроэлементы, дополнительно вносимые в универсальный готовый грунт, то есть в почву, в которой уже содержится необходимое количество макроэлементов.

1. Опытным путем установить, как растут растения, посаженные в универсальный готовый грунт:

− без дополнительного внесения макроэлементов.

− с дополнительным внесением таких макроэлементов как азот и фосфор, калий и магний.

− и с добавлением раствора поваренной соли.

1. Определить целесообразно ли вносить макроэлементы в большом количестве в универсальную почву.
2. Доказать отрицательное влияние раствора поваренной соли на рост и развитие растений.

Минеральное питание является основным источником энергии, без которой угасают все жизненные процессы, так как пища необходима каждому организму, в том числе и растению.

Питание это одно из основных условий для качественного роста растения. Они добывают пищу посредством корней, извлекая из грунта воду и нужные минеральные вещества.

Минеральные элементы играют большую роль в обмене веществ растений. Нормальное развитие, рост не могут быть без минеральных элементов.

Все питательные элементы делятся на макро- и микроэлементы.

Исследования золы, оставшейся от растений, показали, как много в ней остается химических элементов. Это говорит о том, что химические элементы поглощаются и скапливаются в растениях.

Уровень минеральных веществ в почве очень важен, поскольку от этого зависит урожайность. В разных почвах различна степень насыщенности почвы нужными веществами.

Каждому элементу отведена своя роль в жизни растительного организма.

Биологическая роль таких важных макроэлементов как азот, калий, фосфор и магний огромна для роста растений. Растения, имеющие недостаток данных макроэлементов, растет неполноценно и быстро погибает.

В литературе встречается множество рекомендаций по применению поваренной соли как стимулятора роста растений и в борьбе с вредителями и сорняками.

Но необходимо учесть, что соли натрия присутствуют во всех типах почв и чрезмерное скопление солей в почве может вызвать солевое отравление и гибель растений.

Засоление приводит к сильному затруднению поступления воды в растение.

Практическая работа проводилась с 14 августа по 08 октября 2018 года.

На первом этапе при одинаковых условиях прорастили семена бобов, затем их посадили в горшки, заполненные готовым универсальным грунтом.

Горшки пронумеровали: I, II, III и К (контроль), затем поместили на подоконник в условия одинаковой освещенности в рассеянном солнечном свете.

На втором этапе исследования при выращивании бобов почву путем поливали растворами с макроэлементами.

Для этого в ёмкости приготовила растворы минеральных удобрений:

− I емкость — азот и фосфор;

− II емкость — калий и магний;

− III емкость — раствор поваренной соли.

Нумерация ёмкостей с растворами соответствовала нумерации горшков с землей. Горшок К поливали отстойной водопроводной водой.

На третьем этапе проводилось наблюдение за развитием растений.

Через одну неделю первые признаки гибели растений появились:

в горшке III, где полив осуществляли раствором поваренной соли, и в горшке I, где полив осуществляли раствором азота и фосфора.

К концу опыта растения погибли.

В течение опыта было установлено следующее:

− максимальная высота стебля растения отмечена в горшке К (контроль), где полив осуществлялся отстойной водой, высота стебля составила 36 см, минимальная — в горшке I, где полив осуществлялся удобрениями с азотом и фосфором; высота составила — 18 см.

− максимальный прирост стебля растения в горшке К (контроль), и составил -28 см; минимальный — в горшке III, где полив осуществлялся раствором поваренной соли, составил — 6 см.

− наибольшее количество листочков наблюдалось на растении в горшке К (контроль), выросло — 36 листочков, наименьшее — в горшке III, где полив осуществлялся раствором поваренной соли, выросло 6 листочков.

− максимальная толщина стебля растения у основания наблюдалась у растения в горшке К (контроль), составила — 7 мм, минимальная — в горшке I, где полив осуществлялся удобрениями с азотом и фосфором, составила 2 мм.

По результатам опытов сделаны следующие выводы:

1. Растение, посаженное в универсальный готовый грунт, которое поливали отстойной водой, обогнало в росте и количестве листочков других растений, которых поливали растворами, содержащими азот и фосфор, калий и магний, и поваренной соли.

1. При поливе раствором удобрения, содержащим азот и фосфор, растение:

− отстало в росте и количестве настоящих листочков от растения в контрольном горшке и растений, полив которых осуществлялся раствором, содержащим калий и магний,

− погибло к концу опыта.

1. При поливе раствором удобрений, содержащим калий и магний, растение:

— отстало в росте и количестве листочков от растения в контрольном горшке,

— не погибло к концу опыта.

1. При поливе раствором поваренной соли, у растения:

− имелось значительное отставание в росте,

− первые признаки увядания и гибели появились через одну неделю после начала опыта,

− растение к концу опыта погибло первым.

Следовательно, раствор поваренной соли вызвал солевое отравление и гибель растения.

Для нормального роста и развития растений требуется достаточное количество минеральных веществ. Недостаток какого-либо одного элемента не может быть восполнен избытком другого.

Как недостаток макроэлементов в почве, так и их избыток губителен для растений.

По внешним признакам можно судить о недостатке или избытке в почве того или иного элемента питания и о потребности растений в удобрениях. Нужно лишь внимательно посмотреть на растение.

1. Водный режим растений https://studfiles.net/ review/4404531/page:17/Де 01г.

2. Действие солей на растения.– https://www.activestudy.info/dejstvie-solej-na-rasteniya/

3. 3. Пасечник В. В. Биология. 6 класс. Бактерии, грибы, растения: Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 2011 г.

4. Сент-Экзюпери Антуан «Планета людей». М.: Издательский дом: Детская литература, 20