Лекарственные растения и травы

Меню сайта

Значение света и тепла для растений. Тепло для растений


Занятие № 9 «Для чего нужно тепло растениям»

Кинопособие содержит методический аппарат, обеспечивающий помощь учите­лю на всех этапах проведения уроков.

Кинопособие « Экология растений» 58 занятий

Актуальность:

Тепло — необходимое условие жизни. Растениям, как и всем организмам, для нормальной жизни требуется определенное коли­чество тепла в окружающей среде — в почве и воздухе. Количест­во тепла условно можно выразить температурой.

Тип учебного занятия; изучения и первичного закрепления новых знаний

Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.

Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм

Основные понятия

Температурные границы. Промораживание. Вторичное цветение

Вопросы для обсуждения

1.Почему прорастание семян у разных растений происходит при разных температурах?

2.Какое значение имеет промо­раживание семян растений?

3.У каких растений цветение может прерываться зимними хо­лодами?

Каждый вид произрастает там, где для него складываются бла­гоприятные температурные условия. Или, как говорят экологи, растения могут существовать только в определенных темпера­турных границах.

Северные растения тундры, например карликовая березка, мо­рошка, куропаточья трава и другие, приспособились расти в хо­лодном климате, где мало тепла. Пальмы не могут жить в средней полосе России, так как это теплолюбивые растения. Там, где рас­тут многие пальмы, обилие тепла, а морозов вообще не бывает.

Для одного и того же растения в разные периоды его жизни не­обходимо разное количество тепла.

Температурные условия и прорастание семян. Для прораста­ния семян бывают достаточны более низкие температуры, чем для дальнейшего роста растений, цветения, плодоношения. У клена остролистного семена могут прорастать даже на тонкой корочке льда, покрывающей поверхность почвы весной, если их пригреет солнце.

Зимнее промораживание семян часто повышает их всхожесть. У дикорастущих растений в местах, где бывают холодные зимы, семена промораживаются естественным образом. Семена культур­ных растений подвергают в помещениях искусственному промора­живанию. Семена таких растений, как морковь, высевают под зи­му; они прорастают раньше, чем посеянные весной, и урожай бы­вает выше.

У некоторых растений семена прорастают при температурах почвы близких к О °С. В народе про овес говорят: “Сей в грязь — будешь князь”. Это значит, что овес можно сеять ранней весной, когда почва еще не просохла и не прогрелась. Тогда урожай полу­чится высокий.

Однако, чтобы проросли семена теплолюбивых растений, почва должна хорошо прогреться. В табл. 1 указаны температуры, при которых прорастают семена разных растений.

Название растения

Температура, необходимая для прорастания семян, °С

Клевер, люцерна, горчица

0 ... 1

Овес, рожь, пшеница

1 ... 2

Лен, гречиха, свекла

3 ... 4

Кукуруза, просо

8 ... 10

Огурцы

16

Финиковая пальма

30

 

Значение тепла для цветения растений. Для наступления цветения каждому виду растения необходимо определенное ко­личество света и тепла, поэтому растения зацветают в разные сроки.

Ольха серая, мать-и-мачеха, подснежники цветут весной, ког­да местами еще лежит снег, а ночью бывают заморозки (рис. 1). Если весна затяжная и холодная, подснежники зацветают на 2—3 недели позже обычного срока. В мае в средней полосе России цве­тут сады, хотя в это время тоже случаются заморозки.

 

Рис. 1. 1. Подснежник цветет ранней весной, когда рядом еще лежит снег. 2. Яблоня цветет в мае

В середине лета, когда днем и ночью тепло, наступает, как го­ворят, разгар цветения. Вспомните, какими красочными бывают в это время луга. Цветут ромашки, колокольчики, гвоздики, горош­ки, подмаренники и другие растения. Много в это время цветущих растений на клумбах в садах и парках. Вспомните, какие растения цветут летом в садах.

В конце лета, когда дни становятся прохладнее и ночи заметно холоднее, цветущих растений бывает меньше. Зацветает пижма обыкновенная, цикорий обыкновенный, кульбаба осенняя и др. (рис.2). Вы, наверное, замечали, что в огороде цветущие расте­ния тоже сменяют друг друга.

 

Рис.2. Пижма обыкновенная (1) и цикорий обыкновенный (2), цветут в конце лета

Эта последовательность и время начала цветения могут изме­ниться, если лето будет очень жарким или, наоборот, прохлад­ным. Жарким летом цветение наступает раньше, а прохладным и дождливым — позднее.

Если в сентябре долго держится теплая погода, то появляются цветки у растений, обычно цветущих в мае или начале июня. Это явление называется вторичным цветением. Его наблюдали у яб­лони, вишни, земляники лесной, лютиков, вероники дубравной, одуванчика лекарственного и многих других растений.

Некоторые сорняки (мокрица, фиалка полевая) почти всегда уходят под снег с цветками и бутонами. Весной, когда снег стает, бутоны раскрываются, растение зацветает.

То же наблюдали у небольшого тундрового расте­ния брайи. В зиму это растение уходит с цветками и бутонами. Долгая, холодная полярная зи­ма лишь приостанавливает цве­тение. С наступлением весны бутоны у брайи раскрываются, и она продолжает цвести.

Тепло и созревание плодов. Созревание плодов может про­исходить при более низких тем­пературах, чем цветение. Ведь у многих растений, цветущих в начале лета, плоды созревают в конце лета или начале осени, когда дни становятся прохлад­нее, а ночью могут быть замо­розки.

Источники информации: А.М. Былова, Н.И. Шорина, 1999 (209стр.)

Температурные адаптации растений. 

 

 

 

 

Как влияют перепады температуры на растения

 

 

 

 

Вторичное цветение яблони

 

 

 

 

 

 

Есть такие цветы - РОМАШКИ.

 

 

 

 

 

Полевые цветы

 

 

 

 

Пижма Полезные свойства

 

xn--j1ahfl.xn--p1ai

Значение света и тепла для растений

Для получения высоких и устойчивых урожаев необходимо знание требований, предъявляемых растениями к факторам и условиям жизни, и способов их регулирования.

Из этого вытека­ют две основные научные задачи земледелия: 1) изучать требова­ния растений к факторам жизни и условиям среды и разрабаты­вать наиболее эффективные способы их обеспечения в результате научных экспериментов; 2) изучать изменения внешней среды, особенно почвенных условий, под влиянием применяемой техно­логии и жизнедеятельности растений также в процессе научных исследований.

Факторы жизни растений делятся на две группы: 1) земные — вода, питательные вещества, воздух; 2) космические — свет, теп­ло. На изменение космических факторов человек может воздей­ствовать только косвенно, исключая искусственные условия (фи­тотрон, оранжерея, теплица). В этом состоит трудность управле­ния урожаем. Земные факторы доходят до растений через посред­ника — почву и приземный слой атмосферы. Поэтому, воздейст­вуя на почву, чтобы изменить ее агрономические свойства, человек активно управляет урожаем растений.

Свет необходим растениям для важнейшего физиологическо­го процесса — фотосинтеза, превращения кинетической энергии солнечных лучей в потенциальную энергию органического вещест­ва зеленого растения.

Требования различных сельскохозяйственных культур к про­должительности светового дня и интенсивности освещения неоди­наковы. Есть растения так называемого «длинного» дня (пшени­ца, овес, ячмень, горох, лен, клевер) и «короткого» (кукуруза, рис, сорго, просо, соя, хлопчатник и др.). На развитие некоторых культур (гречиха, табак) продолжительность светового дня резко не влияет. По реакции на интенсивность освещения различают рас­тения светолюбивые (картофель) и теневыносливые (лен).

Роль света в жизни растений изучает физиология, выводы ко­торой используются в земледелии и растениеводстве для разра­ботки способов повышения коэффициента использования света растениями.

В полевых условиях световой режим можно регулировать, дифференцируя нормы высева, способы посева, формируя густо­ту стояния растений, изменяя направление рядков и уничтожая сорняки. Огромное значение для повышения эффективности ис­пользования лучистой энергии солнца имеет селекция, т. е. выве­дение высокоурожайных сортов культурных растений.

В искусственных условиях (фитотронах, оранжереях, тепли­цах, вегетационных домиках) световой режим регулируется до­полнительным освещением.

Тепло является фактором и условием протекания биологи­ческих, химических и физических процессов в почве и растениях. Разные растения в определенные фазы предъявляют неодинаковые требования к теплу. Температура воздуха и почвы является ре­шающим диагностическим показателем при определении опти­мальных сроков сева (агротехнических — для яровых).

По срокам сева яровые культуры подразделяются на ранние (конопля, клевер, пшеница, ячмень, овес, горох, вика и др.), минимальная температура прорастания семян которых 2—5 °С, и поздние (картофель, кукуруза, просо, соя, фасоль), температу­ра прорастания которых от 6 до 10—12 °С. Среднее положение по этому показателю занимают лен, гречиха, люпин, нут, бобы. Особо высоких температур (14—15 °С) для прорастания семян требуют фасоль, сорго, клещевина, хлопчатник, арахис, кун­жут, рис.

Большое значение имеют тепловые условия для жизнедеятель­ности почвенных микроорганизмов, от которых зависят процессы образования доступных для растений питательных веществ, а так же связывание атмосферного азота клубеньковыми и свободно живущими бактериями.

Для жизнедеятельности как различных растений, так и микро­организмов необходимы минимальные, оптимальные и максималь­ные температуры.

Требования растений к теплу изучают физиология и земледе­лие. В задачу земледелия входит также изучение теплового режи­ма почвы и способы его регулирования. Тепловой режим почвы находится в тесной взаимосвязи с водным и воздушным режима­ми и оказывает большое влияние на питательный режим. Промо­раживание и оттаивание, увлажнение и высушивание почвы влия­ют на ее микро- и макроструктурный состав. Тепловой режим почвы зависит от географического положения, рельефа, величины солнечной радиации, тепловых свойств почвы (теплоемкости, теп­лопроводности, температуропроводности), соотношения в ней воды и воздуха, расхода тепла на испарение воды.

Регулированию теплового режима почвы и температуры при­земного слоя атмосферы способствуют многие мероприятия. Сре­ди них наибольшее значение имеют следующие: устранение вре­менного избыточного увлажнения, внесение органических удобре­ний, содержание почвы под растительным покровом (живым и мертвым), ее рациональная обработка для придания благоприят­ного строения (оптимальной плотности), снегозадержание, созда­ние полезащитных лесных полос, мульчирование, гребневые и грядковые посевы, дымовые завесы (от сжигания мусора или спе­циальных дымовых шашек) и т. д.

Возможно, Вас так же заинтересует:

mse-online.ru

Факторы жизни растений.

Факторы жизни растений



Растения в течение всей своей жизни постоянно находятся во взаимодействии с внешней средой. Требования растений к факторам жизни определяются наследственностью растений, и они различны не только для каждого вида, но и для каждого сорта той или иной культуры. Это связанно с тем, что каждому растению нужны конкретные, изменяющиеся во времени количества лучистой энергии, температура среды, вода, разнообразные растворенные химические элементы, газовый состав почвенного и атмосферного воздуха, свойства среды обитания. Вот почему глубокое знание этих требований дает возможность правильно устанавливать структуру посевных площадей, чередование культур, размещение севооборотов.

Факторы жизни растений подразделяются на космические и земные. К космическим относятся свет и тепло, к земным - вода, воздух и питательные вещества. Космические факторы имеют существенные особенности, так как практически не регулируются в земледелии. Для нормальной жизнедеятельности растениям необходимы свет, тепло, вода, питательные вещества, включая углекислоту и воздух.

Рассмотрим влияние основных факторов и условий на рост и развитие растений.

Свет

Основным источником света для растений является солнечная радиация. Хотя этот источник находится вне влияния человека, степень использования световой энергии солнца для фотосинтеза зависит от уровня агротехники: способов посева (направление рядков с севера на юг или с востока на запад), дифференцированных норм высева, обработки почвы и др. Свет, т. е. оптическое излучение солнца в виде электромагнитных волн определенной длины, включающее видимое человеческим глазом инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, оказывает большое влияние на рост и развитие растений. Прежде всего, свет – источник энергии для фотосинтеза.

Фотосинтезом называют процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. В ходе световой стадии фотосинтеза образуется высокоэнергетические продукты: макроэргическое соединение - АТФ, служащее в клетке источником энергии, и НАДФН, использующийся как восстановитель. В качестве побочного продукта в процессе фотосинтеза выделяется кислород.

Помимо этого, свет оказывает прямое влияние на развитие растений. Без него растения не зацветают и не плодоносят. При недостатке света зерновые, например, плохо кустятся, стебли вытягиваются, растения полегают, зерно получается щуплым, с низким содержанием белка. Свет влияет на качество продукции и других растений: сахарная свекла при хорошем освещении накапливает больше сахара, картофель – крахмала, подсолнечник – жира. Растения реагируют на смену дня и ночи, на изменение интенсивности освещения. Эту реакцию называют фотопериодизмом.

Для нормального развития одних растений нужен длинный световой день, что наблюдается в южных широтах. Так, озимая рожь, овес, пшеница запаздывают с цветением в условиях короткого дня. Другие растения (рис, хлопчатник, сорго, просо, табак) лучше развиваются в широтах с коротким световым днем.

В практике земледелия используют приемы, позволяющие улучшить освещенность растений. К ним относятся правильное ориентирование рядов посевов по отношению к странам света. Например, посев зерновых рядками в меридиональном направлении по сравнению с широтным дает прибавку урожая до 2...3 ц/га за счет лучшего освещения растений утром и вечером и затенения их друг другом в жаркие полуденные часы.

Необходимо создать правильную густоту стояния растений при посеве, более равномерно распределять их по площади, уничтожать сорные растения, затеняющие культурные. Своевременное прореживание растений и уничтожение сорняков улучшают освещенность растений. Как правило, более ранние сроки посева и посадки способствуют усилению фотосинтетической деятельности и повышению урожая. В условиях длительного лета применяют пожнивные и поукосные посевы, позволяющие полнее использовать солнечную радиацию.

Тепло

Тепло в жизни растений, наряду со светом представляет основной фактор жизни растений и необходимое условие для биологических, химических и физических процессов в почве. Каждое растение на различных фазах и стадиях развития предъявляет определенные, но неодинаковые требования к теплу, изучение которых составляет одну из задач физиологии растений и научного земледелия. Тепло в жизни растений влияет на скорость развития в каждой стадии роста. В задачу земледелия входит также изучение теплового режима почвы и способов его регулирования.

Все процессы, происходящие в растении (прорастание семян, рост, плодообразование, фотосинтез), наилучшим образом протекают при определенной оптимальной температуре. При отклонении ее в ту или иную сторону эти процессы тормозятся, что приводит к снижению урожая. Для каждой фазы развития существуют минимальные и максимальные температуры, при которых физиологические процессы останавливаются, и растения даже могут погибнуть.

По отношению к теплу растения подразделяют на холодостойкие, семена которых прорастают при температуре почвы 2 – 5 ˚С, и за весь вегетационный период им нужна сумма активных (более 10 ˚С) среднесуточных температур воздуха 1200 – 1800 ˚С, и теплолюбивые, семена которых прорастают при температуре почвы 8 –12 ˚С и нуждаются в сумме активных среднесуточных температур воздуха 3000 – 4000 ˚С. Для многолетних и озимых сельскохозяйственных растений нужна определенная температура почвы в зимний период.



Воздух

Воздух в жизни растений (атмосферный и почвенный) необходим как источник кислорода для дыхания растений и почвенных микроорганизмов, а также как источник углерода, который растение усваивает в процессе фотосинтеза. Кроме того, Воздух в жизни растений необходим для микробиологических процессов в почве, в результате которых органическое вещество почвы разлагается аэробными микроорганизмами с образованием растворимых минеральных соединений азота, фосфора, калия и других элементов питания растений. Растению необходим углекислый газ, используемый им при фотосинтезе, и кислород – в процессе дыхания, т. е. в процессе окисления, связанном с выделением энергии для других физиологических процессов. Углекислый газ растения поглощает из приземных слоев атмосферы, состав которой человек практически изменить не может. Кислород растение получает из воздуха и из почвы. Кислородное питание может быть нарушено при затоплении растений или при обильных снегопадах и не промёрзшей почве, когда растения продолжают вегетировать.

Растения чувствительны к составу почвенного воздуха, в частности к содержанию в нем кислорода. Он, прежде всего, необходим для прорастания семян и потребляется корнями растений. Особенно требовательны к кислороду корнеплоды и клубнеплоды, масличные и бобовые культуры. Менее требовательны – зерновые, некоторые из них снабжают корни кислородом, запасенным в воздухоносных полостях стеблей. Эти полости особенно развиты у риса, который может расти на почве, затопленной водой, а также у кукурузы. Кислород, а также азот нужен многим микроорганизмам, принимающим активное участие в формировании плодородия почвы.

Количество и состав почвенного воздуха можно регулировать, изменяя содержание влаги в почве с помощью орошения или осушения, соответствующей обработке почвы (рыхлением или прикатыванием). Внесение органических удобрений (навоза, компостов, торфа) приводит к увеличению концентрации углекислого газа в почве и уменьшению кислорода. В почвах, содержащих много гумуса, формируется благоприятная структура, что улучшает их воздушный режим.

Вода

Вода в жизни растений и питательные вещества, за исключением углекислоты, поступающей как из почвы, так и из атмосферы, представляют почвенные факторы жизни растений. Поэтому воду и питательные вещества называют элементами плодородия почвы. Значение воды в жизни растений определяется целым рядом ее свойств. Среди них необходимо отметить способность ее быть растворителем и средой, в которой совершается передвижение веществ и их обмен. В растительном организме воды содержится от 70 до 95 %. С поступлением и передвижением ее в растениях связаны все жизненные процессы. При наличии воды и других факторов семена набухают и прорастают, растут ткани, поступают в растения и передвигаются в них питательные элементы, осуществляется фотосинтез и синтезируется органическое вещество.

Вода - незаменимый терморегулятор для растений. Проходя через него, она регулирует температуру растительного организма и повышает его устойчивость к высоким и низким температурам. Вода поддерживает тургор клеток, распределяет по отдельным органам продукты ассимиляции. Растения нуждаются в воде с момента посева семян и до окончания формирования урожая. При этом в разные периоды жизни растения требуют неодинакового количества воды: меньше - в начальный период, больше - в период формирования мощной вегетативной массы и генеративных органов, к концу жизни потребность в воде уменьшается.

Период острой потребности растения в воде называется критическим, у зерновых он совпадает с фазой выхода в трубку - колошением, у зернобобовых - цветения, у картофеля - цветения и клубнеобразования. Недостаток влаги в это время резко снижает продуктивность растений. Важной функцией воды является и то, что она влияет на плодородие почвы. Вступая во взаимодействие с ней, вода изменяет физическое состояние, течение микробиологических процессов, химические и другие превращения, становится одним из факторов почвообразовательного процесса, определяет уровень эффективного и потенциального плодородия почвы. Источник водоснабжения растений - почва. Жизнь растения зависит не только от наличия влаги в почве, но и от ее потенциала, характеризующего степень связности влаги твердой фазой почвы и ее осмотическое давление, зависящее от концентрации почвенных растворов.

Элементы питания растений

В обмене веществ между растениями и окружающей средой важнейшим условием является корневое питание. В состав сухой массы растений входит несколько десятков элементов питания, однако некоторые из них абсолютно необходимы для всех растений. Это макроэлементы – углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера и микроэлементы – бор, марганец, медь, цинк, молибден, кобальт и др.

Первые четыре макроэлемента (углевод, кислород, водород, азот) входят в состав органической массы растений и называют органогенами, остальные – зольными элементами. Углевод, кислород и водород, на долю которых приходится около 93 – 94% сухой массы растений, усваиваются растением из воздуха в процессе фотосинтеза, а азот и все зольные элементы растения берут из почвы. Каждый элемент питания имеет определенное значение в жизни растений. Углерод, кислород, водород и азот – важнейшие составные части органических веществ – углеводов, белков и жиров.

Азот входит в состав белков, которые являются основой жизни, и влияет главным образом на ростовые процессы. При недостатке азота рост и развитие растений сильно замедляются, растение имеет мало листьев и бледную окраску. Избыток азота значительно увеличивает рост растений, затягивая их созревание. Фосфор особенно необходим на ранних этапах развития растений и в период плодоношения. Он способствует лучшему развитию семян, плодов и ускорению созревания культур. Калий накапливается преимущественно в молодых частях растений, играет важную роль в накоплении углеводов, повышает устойчивость растений к заболеваниям. Вместе с фосфором он увеличивает зимостойкость озимых культур. Кальций способствует развитию мощной корневой системы у растений, уменьшает вредное влияние ионов водорода и алюминия.

Сера, магний, железо участвуют в окислительных процессах. Сера входит в состав белка, магний – хлорофилла, железо – необходимый элемент при образовании хлорофилла, хотя и не входит в его состав. Микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов. Они влияют на процессы обмена веществ в растениях и выполняют ряд других специфических функций.

Обобщение многовекового опыта выращивания сельскохозяйственных культур привело к формированию законов земледелия.

***

Законы земледелия



k-a-t.ru

Тепло для домашних растений

Тепло для домашних растенийВ комнатной культуре овощей используют различные виды отопления: центральное (водяное), печное, электрическое и применяемое в овощеводстве защищенного грунта -воздушное, а также солнечный и биологический обогрев.При водяном отоплении в городской квартире тепло равномерно распределяется по помещению, постепенно изменяя температуру воздуха. Поскольку батареи обычно размещают под подоконниками, то у окон, в зоне выращивания растений, устанавливается наиболее благоприятный температурный режим. Можно использовать тепловой экран (шторку из полиэтиленовой пленки или другого материала) и обеспечить требуемый температурный режим выращивания рассады и овощных культур.При печном отоплении в загородных домах температура воздуха отличается значительными колебаниями: высокая - после топки печи, низкая - в промежутках между ними. Для этого вида отопления характерно также неравномерное распределение теплого воздуха в различных зонах жилого помещения: высокие - в зоне печи, низкие - в отдалении, особенно у окон, где часто располагают растения. Поэтому нужно предусматривать устройства в виде рукавов для подачи теплого воздуха в зону выращивания растений.Электрическое отопление применяют в качестве резервного (аварийного) при кратковременном понижении температуры воздуха. Его обычно сочетают с водяным и печным отоплением. Источники тепла - различные электрообогревательные приборы в сочетании с вентилятором. Электрическое отопление в городской квартире чаще всего приходится применять при выращивании рассады в застекленных лоджиях, на балконах в марте-апреле и в ночное время в период похолоданий.Солнечный обогрев - дополнительный источник тепла в жилых помещениях и основной - при выращивании овощных культур на остекленных или обтянутых пленкой, а также открытых балконах, лоджиях, верандах в весенне-летний период. Такой обогрев основан на использовании тепличного эффекта - выделении тепла в закрытом замкнутом пространстве при прохождении инфракрасных лучей через остекленные и пленочные ограждения сооружений, за счет чего в солнечные дни быстро прогревается воздух в зоне выращивания растений. При этом температура воздуха в закрытом помещении (балкон, лоджия, веранда) может быть выше на 10°С и более, чем на улице. Однако в ночное время нужно принимать меры по сохранению этого тепла или дополнительному обогреву с помощью электроприборов. Нормальную эксплуатацию застекленных балконов н лоджий, если они выходят на солнечную сторону, для выращивания рассады можно начинать уже в апреле, а в конце первой декады мая - на открытых балконах и лоджиях.Биологический обогрев в городских квартирах можно использовать ограниченно. Для этого нужно заранее приготовить запасы биотоплива (бытовой мусор, навоз, древесные опилки, сухая трава, древесная кора). Биообогрев можно устраивать, если на балконе или лоджии растения выращиваются в больших ящиках, бочках, ведрах. Слой биотоплива должен составлять 30-50 см, а сверху этого слоя насыпается почвенный субстрат толщиной 10-15 см.Применение биотоплива позволяет поддерживать благоприятный температурный режим почвы на протяжении 40-120 дней и обеспечить хороший прогрев корневой системы растений, что благоприятно сказывается на развитии овощных культур.Биологический обогрев применяют обычно в сочетании с солнечным. Наиболее он эффективен в теплицах, монтируемых на крышах домов, в подсобных помещениях, когда биотопливо закладывается в большой массе. При его разогреве выделяется большое количество углекислого газа, что повышает урожайность овощных культур, особенно огурцов.Таким образом, при выращивании овощных растений можно использовать различные виды традиционного и нетрадиционного отопления и обеспечивать требуемые температурные условия для их нормального роста и развития.

myremdom.ru

Презентация на тему: Фенологические

особенности

действия

теплового

фактора

Выполнила Гернер К.Л.

Студентка Биологического факультета группы 2 «Г» 2015 г

План работы:

•Значение тепла для растений

•Классификация растений по отношению к теплу

•Влияние температуры на жизненные процессы

•Фенотипические особенности действия теплового фактора

•Термопериодизм и его значение

•Приспособления к периодическим изменениям условий среды

Значение тепла для жизни растений

Тепло в жизни растений, наряду со светом представляет основной фактор жизни растений и необходимое условие для биологических, химических и физических процессов в почве. Каждое растение на различных фазах и стадиях развития предъявляет определенные, но неодинаковые требования к теплу, изучение которых составляет одну из задач физиологии растений и научного земледелия. тепло в жизни растений влияет на скорость развития в каждой стадии роста.

Оно влияет практически на все процессы жизнедеятельности — фотосинтез, дыхание, транспирацию, прорастание семян, рост побегов, цветение и многие другие.

Экологические группы растений по отношению к теплу

•По степени адаптации растений к условиям крайнего дефицита тепла выделяют три группы.

Нехолодостойкие растения — это растения, которые сильно повреждаются или гибнут при температурах выше точки замерзания воды.

•Неморозостойкие растения — это растения, которые переносят низкие температуры, но гибнут, как только в тканях начинает образовываться лёд.

•Морозоустойчивые растения — это растения, произрастающие в областях с сезонным климатом и холодными зимами.

Рис. 1. Классификация растений по степени адаптации к дефициту тепла

Экологические группы растений по отношению к теплу

Рис. 2. Классификация растений по их устойчивости к средним температурам

•Степень адаптации растений и бактерий

к высоким температурам

Нежаростойкие виды — это растения, которые повреждаются уже при +30… +40оС. Например, водные цветковые растения.

•Жаровыносливые виды — это растения сухих местообитаний с сильной инсоляцией (степи, саванны, пустыни). Такие растения выносят получасовое нагревание до +50…+60оС.

•Жароустойчивые виды. Термофильные бактерии и цианобактерии могут жить в горячих источниках при температуре +85…+90оС.

Влияние температуры на жизненные процессы

Генеральная закономерность воздействия температуры на растения и другие живые организмы выражается действием ее на скорость обменных процессов. Согласно общему для всех химических реакций правилу Вант-Гоффа,повышение температуры ведет к пропорциональному возрастанию скорости реакции. Разница заключается в том, что в живом организме химические процессы всегда идут с участием сложных ферментных систем, активность которых зависит от температуры. В результате ферментативного катализа возрастает скорость биохимических реакций и количественно меняется ее зависимость от внешней температуры.

Сезонное изменение температуры так же влияет на растения и другие живые организмы.

Фенологические особенности действия теплового фактора

•Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. Она особенно ярко выражена в умеренных и северных широтах. В основе внешне простых и хорошо знакомых нам сезонных явлений в мире организмов лежат сложные приспособительные реакции ритмического характера, которые выяснены сравнительно недавно.

•Смена времени года значительно влияет на жизнедеятельность растений: периоды цветения и плодоношения растений, активного роста, и т.д,

•Сезонность в природе. В качестве примера рассмотрим сезонную периодичность в центральных районах нашей страны. Здесь ведущее значение для растений и животных имеет годовой ход температуры. Период, благоприятный для жизни, продолжается около шести месяцев.

Рис. 4.Сезонные изменения длины дня, температуры и количества осадков в окресностях Москвы

Влияние сезонности на жизненный цикл растений

•Признаки весны появляются, как только начинает сходить снег. Еще не распустив листья, зацветают некоторые ивы, ольха, лещина; на проталинах даже сквозь снег пробиваются ростки первых весенних растений.

•В середине лета, несмотря на благоприятную температуру и обилие осадков, рост многих растений замедляется или полностью прекращается. Уменьшается количество цветущих растений.

•Вторая половина лета и ранняя осень – период созревания плодов и семян у большинства растений и накопления питательных веществ в их тканях. В это время уже заметны признаки подготовки к зиме.

•Еще до прихода устойчивых морозов в природе наступает период зимнего покоя.

•Зимний покой не просто остановка развития, вызванная низкой температурой, а очень сложное физиологическое приспособление. Так, у растений (в зависимости от вида) зимуют семена, надземные и подземные части с покоящимися почками, а у некоторых травянистых растений – прикорневые листья.

studfiles.net

Роль теплоты для растений

Растение может жить только в определённом температурном интервале.

Если рассматривать растительный мир в целом, то теоретические пределы температуры, в которых он может существовать, заключаются между 0 и 70°. Первая температура есть точка замерзания воды, и если вода обратится в твёрдое состояние, то все физиологические функции растения должны прекратиться. Вторая температура есть температура свёртывания некоторых растительных белков, т. е. она тоже приводит к условиям, при которых жизнь организма невозможна.

Однако на самом деле амплитуда температур, при которых может существовать мир растений, рассматриваемый в целом, гораздо шире теоретической. В то же время, если взять отдельные конкретные растения, то для них эта амплитуда чаще всего будет меньше теоретической, т. е. меньше 70°; так, для дрожжей она равна 40°, для кукурузы 37°, сосны 27°, туберкулёзной палочки 12°, остролистного клёна 19° и т. п.

Температура замерзания воды не является нижним температурным пределом существования организмов потому, что в растениях содержится не чистая вода, но различные растворы, которые циркулируют нередко по тончайшим волосным каналам. Как известно, растворы замерзают при более низкой температуре, чем вода (при тем более низкой, чем раствор концентрированнее), а чистая вода в капиллярах может не замерзать при —10 и ниже градусах. Если же в организме воды вообще очень мало, то для него опасность, возникающая в связи с понижением температуры, становится минимальной. Для некоторых тропических видов растений температура +2° или даже +5° уже гибельна. Но, например, рябина, ольха, орешник, берёза могут зимой без вреда выдерживать морозы до 20° и более. Дуб и бук вымерзают при —25°, яблони и груши при —33°, кипарис гибнет при морозе в 7—8°, а чайный куст при морозе в 1—2°.

Приспособление растений к низким температурам (и одновременно к другим неблагоприятным условиям холодного времени года) имеет различные формы. Одна из них заключается в том, что в клетках происходит уменьшение количества свободной воды и повышение концентрации сахара; оба процесса препятствуют образованию льда. Растение борется с холодом также образованием антоциана (антоцианы — красящие вещества (красные, фиолетовые, синие), способные задерживать лучи, мало поглощаемые хлорофиллом, и тем самым содействовать нагреванию растения.) и накоплением в клетке жировых веществ. Другим важным приспособлением является задержка или остановка роста («зимний покой»), которая приобретает, таким образом, периодический характер. Многие низшие растения зимуют в виде спор, семенные однолетники, отмирая на зиму, оставляют только семена, травянистые многолетники зимуют обычно в виде клубней, луковиц, корневищ, а летнезелёные деревья сбрасывают листья. В стадии покоя растение или часть его содержит мало свободной воды, что и позволяет ему переносить очень низкие температуры. Высушенные споры грибов в течение нескольких дней переносят в лаборатории температуру —253°.

Высокая температура опасна для растений чаще всего не потому, что может произойти свёртывание плазмы (так как таких температур в природе почти не наблюдается), а потому, что при увеличении температуры дыхание начинает преобладать над ассимиляцией CO2, т. е. возникает отрицательный баланс органического вещества в теле растения. Так, у картофеля интенсивность дыхания возрастает, следуя за повышением температуры, до тех пор, пока последняя не достигает 50°; что же касается ассимиляции CO2, то она уже при 40° становится равной нулю.

При достижении критической высокой температуры растение погибает не сразу, живя некоторое время за счёт своих запасов органического вещества.

Однако случаи свёртывания протоплазмы под действием высоких температур тоже имеют место. Приспособлением против этого (помимо качественных особенностей самой плазмы) служит увеличение концентрации сахаров или солей в клетках и уменьшение свободной воды. От перегрева растение спасается также усиленным испарением, отнимающим много тепла, или, как и в случае низких температур, переходом в стадию скрытой жизни (семена, почки, корневища, клубни).

Высокие температуры, приводящие к свёртыванию протоплазмы, быстро убивают микробов. Большинство бактерий, не умеющих образовывать споры, гибнет при 50—60° в течение получаса и при 70° в течение 5—10 мин. Но споры некоторых бактерий без вредных для себя последствий выдерживают иногда в течение многих часов температуру 100—113°. Вместе с тем существует целая группа термофильных (теплолюбивых) бактерий, которые могут нормально развиваться при очень высоких (до 75°) температурах. Оказывается, что жизнь при высоких температурах — явление далеко не редкое: есть микробы, живущие в горячих источниках; целый мир мельчайших организмов населяет верхние слои почвы, накалённые солнцем; множество микробов обитает в местах, где происходят процессы самонагревания (например, в навозе) и т. п.

Отметим попутно, что в растительных клетках происходят нередко такие реакции, которые человек в лабораторных условиях воспроизводит только при очень высоких температурах и при участии очень сильных реактивов. Отсутствие в клетке высоких температур, необходимых для таких реакций, но безусловно гибельных для протоплазмы, заменяется тем, что клетка в своих химических реакциях широко пользуется катализаторами, т. е. веществами, которые сильно ускоряют реакции в условиях обыкновенных температур. Такими катализаторами служат энзимы, или ферменты. Они, между прочим, как и протоплазма, тоже не выносят высоких температур, начиная разрушаться при 60—70° и полностью разрушаясь при 100°.

Каждый физиологический процесс в растении (фотосинтез, дыхание, рост, размножение) совершается более или менее энергично в зависимости от температуры. Температура, при которой данный процесс идёт быстрее всего и развивается наиболее благоприятно, называется оптимальной, или температурным оптимумом. В обе стороны от оптимума процесс ослабевает; максимум и минимум — это те точки, при которых данный процесс соответственно вовсе прекращается или только начинается — в одном случае оттого, что температура слишком высока, и в другом оттого, что она ещё низка. Эти три кардинальные точки отнюдь не являются константами, — ни для всего растительного мира (потому что они у каждого вида растений свои), ни для всех процессов (потому что для каждого физиологического процесса они тоже свои), ни даже для данного конкретного индивидуума, потому что его температурный оптимум смещается в ту или другую сторону при переходе от одной стадии индивидуального развития к другой.

Значение оптимума температуры прежде всего в том, что при нём наилучшим образом происходит ассимиляция CO2. Дальнейшее же повышение температуры влечёт снижение процесса ассимиляции, в связи с чем растение лишается возможности продолжать нормальный рост.

Роль тепла, исключительно высокая сама по себе, тем не менее неразрывно переплетается с воздействием других экологических факторов, например света и воды, и вне этого взаимодействия по-настоящему не может быть понята и оценена. Однако в некоторых случаях значение теплоты сравнительно легко «отпрепарировать». Так, в тропиках, где вегетационный период длительный и где, стало быть, может происходить энергичное накопление органической массы, растения достигают крупных размеров и древесные формы преобладают над травянистыми. Явное влияние теплоты проявляется и в том, что в составе флор число видов убывает от экватора к полюсам (это, конечно, не может быть объяснено только влиянием тепла. В частности, имеет значение и молодость флоры Севера, перенесшего оледенение). Во флоре Индии насчитывается более 20 тыс. видов растений, во флоре арктической зоны Азии всего 200 видов, на Цейлоне 3074 вида, на о. Сибирякова только 62 вида и т. п. Флора — это совокупность видов растений, населяющих данную территорию, как бы инвентарь растений данной территории.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Значение света и тепла для растений

Для получения высоких и устойчивых урожаев необходимо знание требований, предъявляемых растениями к факторам и условиям жизни, и способов их регулирования.

Из этого вытека­ют две основные научные задачи земледелия. 1) изучать требова­ния растений к факторам жизни и условиям среды и разрабаты­вать наиболее эффективные способы их обеспечения в результате научных экспериментов; 2) изучать изменения внешней среды, особенно почвенных условий, под влиянием применяемой техно­логии и жизнедеятельности растений также в процессе научных исследований.

Факторы жизни растений делятся на две группы. 1) земные — вода, питательные вещества, воздух; 2) космические — свет, теп­ло. На изменение космических факторов человек может воздей­ствовать только косвенно, исключая искусственные условия (фи­тотрон, оранжерея, теплица). В этом состоит трудность управле­ния урожаем. Земные факторы доходят до растений через посред­ника — почву и приземный слой атмосферы. Поэтому, воздейст­вуя на почву, чтобы изменить ее агрономические свойства, человек активно управляет урожаем растений.

Свет необходим растениям для важнейшего физиологическо­го процесса — фотосинтеза, превращения кинетической энергии солнечных лучей в потенциальную энергию органического вещест­ва зеленого растения.

Требования различных сельскохозяйственных культур к про­должительности светового дня и интенсивности освещения неоди­наковы. Есть растения так называемого «длинного» дня (пшени­ца, овес, ячмень, горох, лен, клевер) и «короткого» (кукуруза, рис, сорго, просо, соя, хлопчатник и др.). На развитие некоторых культур (гречиха, табак) продолжительность светового дня резко не влияет. По реакции на интенсивность освещения различают рас­тения светолюбивые (картофель) и теневыносливые (лен).

Роль света в жизни растений изучает физиология, выводы ко­торой используются в земледелии и растениеводстве для разра­ботки способов повышения коэффициента использования света растениями.

В полевых условиях световой режим можно регулировать. дифференцируя нормы высева, способы посева, формируя густо­ту стояния растений, изменяя направление рядков и уничтожая сорняки. Огромное значение для повышения эффективности ис­пользования лучистой энергии солнца имеет селекция, т. е. выве­дение высокоурожайных сортов культурных растений.

В искусственных условиях (фитотронах, оранжереях, тепли­цах, вегетационных домиках) световой режим регулируется до­полнительным освещением.

Тепло является фактором и условием протекания биологи­ческих, химических и физических процессов в почве и растениях. Разные растения в определенные фазы предъявляют неодинаковые требования к теплу. Температура воздуха и почвы является ре­шающим диагностическим показателем при определении опти­мальных сроков сева (агротехнических — для яровых).

По срокам сева яровые культуры подразделяются на ранние (конопля, клевер, пшеница, ячмень, овес, горох, вика и др.), минимальная температура прорастания семян которых 2—5 °С, и поздние (картофель, кукуруза, просо, соя, фасоль), температу­ра прорастания которых от 6 до 10—12 °С. Среднее положение по этому показателю занимают лен, гречиха, люпин, нут, бобы. Особо высоких температур (14—15 °С) для прорастания семян требуют фасоль, сорго, клещевина, хлопчатник, арахис, кун­жут, рис.

Большое значение имеют тепловые условия для жизнедеятель­ности почвенных микроорганизмов, от которых зависят процессы образования доступных для растений питательных веществ, а так же связывание атмосферного азота клубеньковыми и свободно живущими бактериями.

Для жизнедеятельности как различных растений, так и микро­организмов необходимы минимальные, оптимальные и максималь­ные температуры.

Требования растений к теплу изучают физиология и земледе­лие. В задачу земледелия входит также изучение теплового режи­ма почвы и способы его регулирования. Тепловой режим почвы находится в тесной взаимосвязи с водным и воздушным режима­ми и оказывает большое влияние на питательный режим. Промо­раживание и оттаивание, увлажнение и высушивание почвы влия­ют на ее микро- и макроструктурный состав. Тепловой режим почвы зависит от географического положения, рельефа, величины солнечной радиации, тепловых свойств почвы (теплоемкости, теп­лопроводности, температуропроводности), соотношения в ней воды и воздуха, расхода тепла на испарение воды.

Регулированию теплового режима почвы и температуры при­земного слоя атмосферы способствуют многие мероприятия. Сре­ди них наибольшее значение имеют следующие: устранение вре­менного избыточного увлажнения, внесение органических удобре­ний, содержание почвы под растительным покровом (живым и мертвым), ее рациональная обработка для придания благоприят­ного строения (оптимальной плотности), снегозадержание, созда­ние полезащитных лесных полос, мульчирование, гребневые и грядковые посевы, дымовые завесы (от сжигания мусора или спе­циальных дымовых шашек) и т. д.

Опоры трубчатые для садово-паркового освещения.

Рекомендуем ознакомится: http://mse-online.ru

fix-builder.ru