Страница 144 - гдз по биологии 6 класс учебник Пасечник, Суматохин

1. Управление ростом растений.

Чтобы понимать, как человек может управлять ростом растений, необходимо разобрать понятия роста и развития.

Растения, как и все живые организмы, способны расти и развиваться. Но, в отличие от многих животных, растение растет всю свою жизнь. Посмотрите на старое, почти сухое дерево – весной на нем кое-где появляются молодые побеги, зеленые листья и его рост продолжается. Прекращается рост – растение умирает.

Рост – это увеличение размеров, объема и массы как целого организма, так и отдельных его частей. То есть рост – это количественные изменения в организме. Он обусловлен делением и ростом клеток. Еще одна особенность растений – они растут на одном месте. Поэтому им необходим прирост всех частей, чтобы охватить максимальное жизненное пространство.

Рост растений может быть непрерывным и периодическим. При непрерывном росте, характерном для большинства наших однолетних растений и многих тропических видов, размеры организма или отдельных его частей увеличиваются постоянно.

При периодическом росте ростовые процессы чередуются с периодами покоя, когда рост растения временно прекращается. У растений холодного и умеренного климатов приостановка ростовых процессов связана с сокращением продолжительности светового периода суток и наступлением зимы.

Реакцию растений на продолжительность светового периода суток называют фотопериодизмом (от греч. фотос и периодос – чередование). От этой реакции зависит время наступления цветения и плодоношения растений. У тропических растений периодические приостановки роста обусловлены наступлением засушливого сезона.

Развитие растений тесно связано с их ростом, но это не одно и то же. Развитие – это качественные изменения, последовательно происходящие в организме и его отдельных частях на протяжении жизни. Примером развития служит образование цветка. Отдельные его части также растут, но в целом его появление – новое качественное состояние всего организма. Поэтому цветение – показатель определенного этапа развития растения.

Все преобразования, которые происходят в организме от момента образования зиготы до окончания жизни, называют индивидуальным развитием. В индивидуальном развитии семенных растений выделяют зародышевый и послезародышевый периоды. Зародышевый период начинается от образования зиготы и продолжается до момента прорастания семени, после чего наступает послезародышевый период. Он включает этапы проростка, молодости, зрелости и старости.

Завершающий этап жизненного цикла растения – старение – длится от завершения последнего плодоношения до момента гибели организма.

Изучив условия жизни растений, человек научился управлять их развитием. Ведущую роль в развитии растений играет температурный фактор. По транспирационному коэффициенту можно определять потребность растений во влаге. Известно, что на любое растение действует множество факторов окружающей среды, однако развитие и урожай растения ограничиваются тем фактором, который оказывается в минимуме. При избытке того или иного фактора урожай также будет снижаться. Любое культурное или дикорастущее растение нуждается в наилучших условиях, т. е. в совокупном воздействии оптимального количества того или иного фактора (тепла, воды, света, почвенных условий и др.). Зная биологию видов и сортов растений, можно создавать им на полях соответствующие оптимальные условия жизни. Действия факторов могут изменяться в зависимости от погодных условий, плодородия почвы, внесения удобрений. Известно, что, например, при ветреной погоде резко увеличивается транспирация (испарение) растений. В разные периоды роста развития одного и того же растения потребность его в разных факторах среды неодинакова.

2. Значение листопада в жизни растений.

Листопад или сезонная смена листьев – это биологический процесс для растений, в ходе которого они сбрасывают листву с ветвей, чтобы не погибнуть в холодный период года, а также засуху.

Сбрасывание листвы кустами и деревьями является естественным процессом. Важен он как для самих растений, так и для почвы, в которой они произрастают.

Листопад для деревьев является логичным завершением цикла сезонного роста и способом успешно пережить зиму. В регионах с умеренным климатом она морозная. Верхний слой почвы и скопившаяся влага промерзают. Как следствие, растение не может собрать корневой системой достаточное количество воды. Если бы листья оставались на ветвях, с их поверхности влага продолжала бы испаряться, пусть и не так интенсивно из-за низких температур, кустарники и деревья засохли бы.

В зимний период выпадает большое количество осадков в виде снега. Последний налипает на ветки. При условии наличия листьев, масса налипшего снега была бы существенно больше, ветви деревьев и кустов обламывались бы под непривычной тяжестью.

Опавшие с деревьев и кустов листья, а также хвоя, образуют растительный покров у корневой системы деревьев, который является естественной защитой от зимних морозов. Ближе к весне при постепенном оттаивании почвы и с выпадением осадков в виде дождей, вся опавшая листва перегнивает, выступая удобрением для грунта и источником питательных веществ для растений.

В регионах с субтропическим климатом листопад является свидетельством засухи. Деревья сбрасывают листву, ввиду нехватки воды. Нередко это происходит летом, в июле–августе.

Лиственные кустарники и деревья листву сбрасывают в осенний период. Это зависит не столько от календаря, сколько от изменения светового дня и температуры воздуха. Для растений осень наступает при установлении температуры от 15 градусов тепла и ниже.

Перед сбрасыванием листвы растения накапливают минеральные и полезные вещества в стволе и ветвях, забирая все от листьев. Необходимость в фотосинтезе отпадает, и листва меняет цвет. Циркуляция сока по ветвям замедляется, не получающие питания листья начинают опадать.

У хвойных деревьев также происходит смена иголок. Из-за малой площади испарения влаги с них, а также особого воскового покрытия, которое дополнительно замедляет этот процесс, у растений нет необходимости в сбрасывании иголок одномоментно. Процесс этот происходит постепенно и незаметно для человеческого глаза.

Комнатные растения, в большинстве своем, не сбрасывают листья. Характерно это для кустарников и быстрорастущих видов, но происходит постепенно и на внешний вид растений не влияет.

Если растение комнатное сбросило листву – были нарушены условия его выращивания: не соблюден режим полива, установка в темном месте, либо, наоборот, под прямыми солнечными лучами и т.д.

Период начала–окончания листопада растений в разных регионах отличается, что зависит от климатических особенностей. Но закономерность в порядке сбрасывания листвы разными видами деревьев и кустарников имеется.

Первыми листву начинают терять береза и липа. В Забайкалье к первым числам октября деревья полностью стоят голые.

Следующими на очереди идут тополь, дуб, клен. В среднем, этот процесс начинается с середины сентября и к 10 числам октября деревья также полностью сбрасывают листву. Среди лиственных деревьев самой последней расстается с листвой яблоня. Бывает, что при наступлении морозов редкие листья все еще остаются на ветвях.

Последней из всех лиственных растений опадает рябина. Имеется даже народная примета, согласно которой ожидать морозов следует через несколько дней после опадания основной части листвы.

3. Использование методов гидропоники и аэропоники при выращивании растений.

Гидропоника — это способ выращивания растений без почвы. При выращивании гидропонным методом, растение питается корнями не в почве, более или менее обеспеченной минеральными веществами, поливаемой чистой водой, а во влажно-воздушной, сильно аэрируемой водной, или твердой но пористой, влаго- и воздухоёмкой среде, способствующей дыханию корней в ограниченном пространстве горшка.

Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания.

Так как растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах, оно растет крепким и здоровым, и намного быстрей, чем в почве. При этом урожайность плодовых и цветение декоративных растений увеличивается в несколько раз.

Корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при переувлажнении, что неизбежно происходит при почвенном выращивании.

Так как расход воды легче контролировать, нет необходимости каждый день поливать растения. В зависимости от выбранной ёмкости и системы выращивания нужно добавлять воду гораздо реже — от раза в три дня до раза в месяц. Различают следующие методы выращивания растений с использованием гидропоники:

1. Гидропоника (водная культура) — это метод выращивания, при котором растение укореняется в тонком слое органического субстрата (торф, мох и т.п.), уложенного на сетчатую основу, опущенную в поддон с питательным раствором.

Корни растений через субстрат и отверстия основы опускаются в раствор, питая растение.

2. Аэропоника (воздушная культура) представляет собой метод выращивания растений без субстрата вообще. Растение закрепляется зажимами на крышке сосуда, наполненного питательным раствором таким образом, чтобы 1/3 корней находилась в растворе, а остальные корни находятся в воздушном пространстве между раствором и крышкой сосуда и периодически увлажняются.

3. Хемокультура, или культура сухих солей, при котором растения укореняются в органическом субстрате, пропитанном раствором питательных веществ. (к примеру, «голландские» кактусы- один из вариантов культуры сухих солей).

4.Ионопоника — зародившаяся полтора — два десятка лет тому назад ионитопонная — культура выращивания растений на ионообменных материалах. В качестве субстрата применяют ионитные смолы, волокнистые материалы, блоки и гранулы пенополиуретана.

5. Аквапоника представляет собой искусственную экосистему, в которой ключевыми являются три типа живых организмов: водные животные (обычно рыбы), растения и бактерии. Такая технология считается экологически безопасной. Работает по принципу эко-системы рыб и растений: рыбы обеспечивают питание растениям, а растения очищают воду. Суть метода — в использовании отходов жизнедеятельности водных животных (рыб, креветок) в качестве питательной среды для растений. Водные животные выделяют токсичные для них самих продукты жизнедеятельности: азотистые, калийные, фосфорные соединения, углекислый газ. Накопление этих веществ в воде представляет главную проблему как в замкнутой промышленной аквакультуре, так и в простом аквариуме. Эти же вещества абсолютно необходимы в гидропонике и их добавляют в воду для получения питательных растворов для растений. В аквапонике эта проблема решается сама собой: продукты жизнедеятельности рыб утилизируются бактериями и растениями.

Наибольшее распространение получила гидрокультура — метод, при котором растения укореняются в толстом слое минерального субстрата (гравий, керамзит, вермикулит и т.п.).