ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Перечислите макроэлементы необходимые для роста и развития растений.
6.Какова роль азота в жизни растений?
7.Какие реакции называют реакциями прямого аминирования?
8.Как выглядят растения при недостатке азота, фосфора, калия?
9.Каким образом проводят диагностику минерального питания?
10.Что такое гидропоника и аэропоника?
11.Каковы механизмы поступления элементов минерального питания в растение?
Раздел 6. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
Понятие о росте и развитии растений. Особенности роста растений. Типы роста. Особенности прорастания семян. Зависимость роста от условий внешней среды. Ростовые корреляции. Периодичность роста. Явление покоя. Управление покоем. Онтогенез. Этапы органогенеза. Физиологически активные вещества: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен. Их строение и роль в жизнедеятельности растений. Синтетические физиологически активные вещества. Стадийность развития растений как приспособление выработанное в ходе эволюции. Гормональная природа цветения.
Изучение раздела необходимо начать с четкого определения процессов р о- ста и развития. Рост — это процесс новообразования элементов структуры организма, ведущий в конечном итоге к необратимому увеличению его размеров. Развитие, по Сабинину, это изменения в новообразовании, связанные с прохождением жизненного цикла растением. Под элементами структуры организма Д. А. Сабинин понимал и макромолекулы, и органеллы клетки, и ткани, и органы растения.
Далее необходимо изучить особенности роста растений: рост на протяжении всей жизни и локализация зон роста, наличие образовательных меристем. В основе роста растения лежит рост меристематических клеток. В росте каждой клетки следует выделить три фазы: эмбриональную, или деления, растяжения и дифференциации. Обратите внимание, что в первой и второй фазах роста клетки почти лишены индивидуальных черт. Специфические особенности строения приобретаются клеткой во время дифференциации.
Координация деятельности отдельных клеток в целостном организме ос у- ществляется фитогормонами. Необходимо знать классы, химическую природу, закономерности действия фитогормонов в растении, особое внимание необходимо уделить возможности использования фитогормонов и их синтетических аналогов (заменителей) в агрономической практике.
Среди основных закономерностей ростовых процессов подробнее необходимо остановиться на периодичности роста. Следует рассмотреть закон большого периода роста, влияние на ход ростовых процессов видовых особенностей, во з- раста, функционального состояния растений, условий минерального питания, орошения.
11
Переходя к вопросам развития растений, необходимо дать четкое современное определение онтогенеза как комплекса последовательных и необратимых изменений жизнедеятельности и структуры растения от его возникновения из оплодотворенной яйцеклетки или вегетативной почки до естественной смерти. Обратить внимание на разные способы периодизации онтогенеза, при этом подробнее остановиться на двенадцати этапах онтогенеза по М.Ф. Куперман и пяти этапах онтогенеза по М. X. Чайлахяну, рассмотреть теорию циклического старения и омоложения Н. П. Кренке, ее практическое значение. Особое внимание следует уделить переломному этапу в онтогенезе растений — переходу к репродукции как генетическому переключению программ развития, рассмотреть гормональную теорию цветения М. X. Чайлахяна.
Большое практическое значение имеют вопросы экологической регуляции онтогенеза. Необходимо подробно разобрать фотопериодизм и яровизацию как способы синхронизации жизненного цикла с ходом сезонных изменений в природе, возможности управления развитием растений.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Третьяков, Н. Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. – М.
:Колос, 2005. – С. 362-489.
2.Царевская, В.М. Онтогенез цветковых растений : учебное пособие / В. М. Ца-
ревская, М. В. Коваленко. – Кинель : РИЦ ГСХА, 2008. – 109 с.
3. Лебедев, Б. А. Физиология растений. – М. : Колос, 1982. – С. 335-436.
4.Рубин, Б. А. Курс физиологии растений. – М. : Высшая школа, 1976. –
С. 422-523.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Что такое рост?
2.Что такое развитие?
3.Что закладывается на четвертом этапе органогенеза?
4.От чего зависит соотношение интенсивности роста и развития в онтогенезе?
5.Перечислите фенологические фазы у злаковых растений.
6.Охарактеризуйте эмбриональный период в онтогенезе.
7.Где в практике сельского хозяйства используются знания о термопериодизме и фотопериодизме?
8.Какой возрастной период называют репродуктивным?
9.Перечислите фитогормоны растений.
10.Какое физиологическое действие оказывают ауксины?
12
Раздел 7. ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ
Физиолого-биохимическая природа засухоустойчивости, солеустойчивости, холодоустойчивости, зимостойкости. Основные составляющие зимостойкости: устойчивость к морозу, выпреванию, вымоканию, ледяной корке, выпиранию. Фазы закалки и значение их для перезимовки озимых культур. Пути повышения устойчивости. Газоустойчивость. Физиология устойчивости растений к инфекционным заболеваниям.
Изучение раздела необходимо начать с рассмотрения основ устойчивости и неспецифических ответных реакций клетки на повреждающие воздействия. Следует отметить, что в основе повреждений лежит денатурация белков, приводящая к ряду физико-химических изменений цитоплазмы, в том числе повышению сродства к красителям, увеличению светорассеяния, нарушению избирательной проницаемости и выходу веществ из клетки, которые могут быть использованы для диагностики состояния растений, определения жизнеспособности озимых культур в зимний и ранневесенний период.
При изучении вопросов устойчивости растений к действию неблагоприятных факторов внешней среды следует обратить внимание на защитноприспособительные реакции растений, условия, в которых они реализуются, и выяснить пути повышения устойчивости растений.
При рассмотрении вопросов морозостойкости растений необходимо остановиться на причинах гибели растений при отрицательных температурах, фазах з а- каливания растений, благоприятных условиях для их протекания, защитном действии сахаров, способах повышения морозостойкости. От морозостойкости следует четко отличать более широкое понятие зимостойкости как устойчивости к комплексу неблагоприятных условий перезимовки — зимнему иссушению, выпреванию, вымоканию, выпиранию, ледяной корке, вымерзанию. Разобрать физиологические процессы, лежащие в их основе, и меры борьбы с этими явлениями.
При изучении вопросов, связанных с засухоустойчивостью растений, необходимо остановиться на влиянии водного дефицита на процессы жизнедеятельности, отметить «критические периоды» в жизни растений в отношении влаги, знать возможные пути приспособления растений к изменяющимся условиям обеспеченности их водой. По такому же плану могут быть рассмотрены вопросы холодостойкости, соле- и газоустойчивости растений.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Третьяков, Н. Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. –
М. : Колос, 2005. – С. 490-577.
2.Лебедев, Б. А. Физиология растений. – М. : Колос, 1982. – С. 419-436.
3.Рубин, Б. А. Курс физиологии растений. – М. : Высшая школа, 1976. –
С. 524-565.
13
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Что такое холодостойкость?
2.Каким образом можно повысить холодоустойчивость?
3.Каковы причины гибели растений в зимне-весенний период?
4.Назовите пути повышения зимостойкости.
5.На какие группы делят растения в зависимости от условий водообеспечения в
местах их произрастания?
6.Какие растения называют галофитами?
7.Каким образом растения поглощают воду из засолённых почв?
8.Назовите физиологические механизмы засухоустойчивости.
9.Как можно повысить солеустойчивость?
10.Как можно повысить засухоустойчивость?
Раздел 8. ОБМЕН И ТРАНСПОРТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА УРОЖАЯ
Изучение процессов фотосинтеза, дыхания и минерального питания обусловливает рассмотрение вопросов о превращении и передвижении веществ. В основе обмена веществ и энергии лежит диалектическое единство взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов ассимиляции и диссимиляции. Обратите внимание на гликолиз и цикл Кребса как центральное звено в обмене веществ в клетке.
Особенность обмена веществ растений как автотрофных организмов состоит в том, что они способны синтезировать все необходимые для жизнедеятельности органические вещества из минеральных. Уникальным процессом, который, подобно фотосинтезу, происходит только в растениях, является перевод азота из минеральной формы в органическую. Поэтому существуют так называемые незаменимые аминокислоты, которые образуются только в растениях; их содержанием определяется пищевая и кормовая ценность сельскохозяйственной продукции.
Рассмотрите современные представления о механизмах и путях передвижения органических веществ в растениях и роль аттрагирующих (притягивающих) растущих и запасающих тканей и органов в этих процессах. Используйте для этого работы академика А. Л. Курсанова о физиологических основах движения пластических веществ по растению.
Серьезное внимание обратите на физиолого-биохимические процессы, лежащие в основе формирования хозяйственно полезных частей растения (семян, плодов, корнеплодов, клубнеплодов), на влияние агротехнических и почвенноклиматических условий на величину и качество урожая.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Третьяков, Н. Н. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. –
М. : Колос, 2005. – С. 338-360.
2.Лебедев, Б. А. Физиология растений. – М. : Колос, 1982. – С. 299-331.
14
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Почему дыхание – это центральное звено обмена веществ и энергии?
2.Каким образом дыхание связано с фотосинтезом?
3.Покажите связь дыхания и азотного обмена.
4.Покажите связь дыхания и жирового обмена.
5.Каковы транспортные формы органических веществ в растении?
6.Что такое аттрагирующие центры в растении? Какова их роль в жизни растения?
7.Какие вещества и где откладывают растения в запас?
8.Какие физиолого-биохимические изменения происходят при созревании плодов и семян?
15