Влияние температуры, света, влажности почвы и воздуха на рост растений

Из внешних факторов особенно воздействует на рост растений температура. Каждый вид может расти только при определенных температурных условиях. Нижняя граница (минимальная температура) для большинства растений наших широт немного выше 0°С, для некоторых тропических — около 10°, верхняя граница достигает 30-35°, для некоторых низших растений, живущих в горячих водных источниках, 70°С. Одно и то же растение с возрастом реагирует на температуру неодинаково. Существуют кардинальные точки температур: минимум, оптимум и максимум (табл. 25).

Температура, оптимальная для ростовых процессов, может быть неблагоприятной для развития организма. Соответственно этому различают такие понятия, как «физиологический оптимум» и «гармонический оптимум», понимая под первым условия, способствующие наиболее сильному росту, а под вторым — условия, обеспечивающие гармоническое и пропорциональное развитие структуры и свойств растений. Следовательно, гармонический оптимум — это такие температуры, которые благоприятны и для роста, и для развития растений.

Свет оказывает существенное влияние на рост растений, однако большинство из них хотя и недолго, но может расти в темноте.

Существует довольно распространенное мнение, что свет задерживает и угнетает рост вообще. В действительности он ограничивает лишь фазу растяжения клеток и ускоряет переход их к дифференциации. Известно, что свет является необходимым фактором для биосинтеза растением биополимеров и других органических веществ, составляющих материальную основу, без которых невозможно новообразование структур клетки и увеличение массы растительного организма.

Рис. 74. Проростки кукурузы:
_{1 — проросток, на корень которого нанесены метки; 2 — тот же проросток через сутки.}

У зеленых, главным образом покрытосемянных, растений уже при небольшом ослаблении освещения междоузлия вытягиваются, становятся слабыми, более нежными и приобретают светло-зеленую окраску. Этиолированные растения в основном состоят из сочных тонкостенных клеток, поэтому этиолирование применяют при культуре некоторых овощей: спаржи, салата ромена, капусты и др. У растений, выросших без света, окраска белая или светло-желтая, стебли очень вытянуты, листья недоразвиты, покровные, механические и проводящие ткани развиты слабо. В темноте у покрытосемянных растений хлорофилл не образуеться. Облигатно-микоризные растения, такие, как Monotropa hypopithys, Corallorhiza maculata, могут проходить весь цикл развития в темноте и образовывать семена. На свету этиолированные растения быстро зеленеют.

Если выращивать проростки из семян в темноте, то накопления сухого вещества не происходит, транспирации также почти нет; в этом случае преобладает главным образом гидролиз, нарушается обмен веществ, свойственный данному виду растений.

Следует отметить, что формообразовательные процессы проходят под действием определенных лучей — синих и фиолетовых.

На красном свету растения приобретают вид этиолированных, хотя они могут цвести и плодоносить. Особенно большое действие оказывает ультрафиолетовый свет. Растения, выросшие при ярком, освещении, приобретают ксероморфную структуру.

Повышение влажности почвы и воздуха благоприятно влияет на рост растений. Для нормального роста необходима высокая степень насыщенности цитоплазмы водой, поскольку лишь при этом условии в ней могут образовываться конституционные и пластические вещества. При достаточном водоснабжении процессы синтеза преобладают над процессами гидролиза, т. е. создается определенный тип обмена веществ.

Примером этого может быть степень насыщения семян водой.

В воздушно-сухом состоянии семена содержат 10-12% влаги. В таком состоянии они могут сохраняться много лет, не проявляя признаков жизни. Но если их увлажнить, семена сразу начнут прорастать (при наличии воздуха и соответствующей температуры). Опыты показали, что для прохождения различных жизненных процессов необходим и различный уровень насыщенности клеток водой. Значительное содержание воды в клетках необходимо в первый период вегетации растений.